DC-DC變換器電流滯環(huán)控制策略研究.pdf

1、電流滯環(huán)控制策略具有穩(wěn)態(tài)過程精度高、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，但是改進(jìn)前的控制策略在負(fù)載電流突變過程中控制效果不夠理想。為了縮短變換器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間和提高負(fù)載調(diào)整率，本文在原有電流滯環(huán)控制策略的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，提出一種穩(wěn)態(tài)控制和暫態(tài)控制相結(jié)合的控制策略，并對(duì)提出的改進(jìn)策略進(jìn)行了詳細(xì)地理論分析和數(shù)學(xué)建模。Buck-Boost DC-DC變換器穩(wěn)態(tài)控制采用改進(jìn)前的電流滯環(huán)控制策略。負(fù)載電流突變暫態(tài)過程，既要考慮電感安秒平衡原理，又要滿足電容充放電

2、平衡，結(jié)合變換器負(fù)載電流突變暫態(tài)工作原理和每個(gè)階段電路滿足的微分方程，推算出開關(guān)管S開通或關(guān)斷的合理時(shí)間點(diǎn)，從而精確的控制開關(guān)管S動(dòng)作，以改善Buck-Boost DC-DC變換器的動(dòng)態(tài)性能。詳細(xì)地分析了Buck-Boost DC-DC變換器的起動(dòng)過程。
　　在 Matlab/Simulink仿真環(huán)境下，對(duì)改進(jìn)前和改進(jìn)后電流滯環(huán)控制的變換器進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和對(duì)比分析。完成了控制策略的軟件設(shè)計(jì)和程序編寫，基于STM32F407VGT6

3、處理器制作了一臺(tái)Buck-Boost DC-DC變換器，采用改進(jìn)前電流滯環(huán)控制策略和改進(jìn)后電流滯環(huán)控制策略進(jìn)行了硬件測(cè)試。當(dāng)變換器輸入電壓變化、負(fù)載電流突變時(shí)，對(duì)輸出電壓的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，獲取了實(shí)驗(yàn)波形和對(duì)比分析結(jié)果。
　　仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果均表明，改進(jìn)后的電流滯環(huán)控制策略有效地解決了改進(jìn)前電流滯環(huán)控制方法存在的問題，更好地改善了變換器暫態(tài)過程的性能參數(shù)，縮短了動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間，提高了負(fù)載調(diào)整率。進(jìn)一步驗(yàn)證了所提出的控制策略是可行