發(fā)布時(shí)間：2021-01-09 19:01

　　在生產(chǎn)發(fā)展中,電氣設(shè)施對(duì)于開關(guān)電源指標(biāo)的要求愈加苛刻。作為非線性時(shí)變的系統(tǒng),開關(guān)電源的控制技術(shù)也在不斷地被關(guān)注。目前常用的非線性控制理論中,滑�？刂评碚摽捎行瓜到y(tǒng)在面對(duì)元器件參數(shù)變動(dòng)和各種擾動(dòng)時(shí)而不受干擾。所以滑�？刂品椒ū黄毡橛糜贒C-DC變換器的控制中。在本文中涉及的是其中一種較為常用的降壓型DC-DC變換器,即Buck型變換器。基于設(shè)計(jì)出的Buck變換器硬件平臺(tái),著重研究在滑�？刂品椒ㄏ�,利用觀測器技術(shù)如何使開關(guān)電源擁有優(yōu)良的動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)。首先說明了Buck變換器的總體構(gòu)造,和各個(gè)器件在工作過程中的作用。根據(jù)變換器工作原理和過程,在電流續(xù)流條件下對(duì)電路建立數(shù)學(xué)模型。根據(jù)得到的Buck變換器中元器件參數(shù)得到數(shù)學(xué)模型,分析數(shù)學(xué)模型在頻域上的特性。其次,利用滑�？刂评碚搶�(duì)Buck變換器進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì),概述了普通的滑模控制理論對(duì)Buck變換器系統(tǒng)中的不匹配擾動(dòng)不敏感的現(xiàn)象。為了克服此問題提出利用擴(kuò)張狀態(tài)觀測器,將系統(tǒng)中的不匹配擾動(dòng)當(dāng)成狀態(tài)變量進(jìn)行估算,并將估算值加入到傳統(tǒng)滑模控制器里,這樣便設(shè)計(jì)出了能夠有效補(bǔ)償外部擾動(dòng)的滑�？刂破�;考慮到提高Buck變換器對(duì)擾動(dòng)的反應(yīng)速度,提出了針對(duì)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

投影物鏡單個(gè)鏡組結(jié)構(gòu)圖

圖 1-2 投影物鏡單個(gè)鏡組結(jié)構(gòu)圖 圖 1-3 電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖控制模塊放大模塊電機(jī)傳動(dòng)電壓放大直流穩(wěn)壓模塊功率放大圖 1-4 投影物鏡電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成框圖1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1DC-DC 變換器的發(fā)展現(xiàn)狀DC-DC 變換器的作用主要為把輸入的直流電進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，這種改變主要指的是電能的幅值。DC-DC 變換器根據(jù)其拓?fù)涞慕M成、工作相數(shù)與輸入輸出端口數(shù)的不同能夠分成以下種類，如圖 1-5 所圖。

如果直接相連，很容易燒壞控制芯片，所以還要在兩種板卡之間設(shè)計(jì)隔離電路，將弱電和強(qiáng)電進(jìn)行隔離。因此對(duì)隔離電路和驅(qū)動(dòng)電路提出的要求第一，要保證輸入的控制信號(hào)經(jīng)過兩種電路后，其脈沖寬度保持穩(wěn)定不變，制信號(hào)不失真；第二，保證經(jīng)過兩種電路后，對(duì)控制信號(hào)的幅值進(jìn)行放大，達(dá)到驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的閾值要求；第三，這部分電路要能夠抵抗外部的各種干擾在隔離電路中采用的芯片是 TLP555，此芯片的隔離原理是采用的光耦隔離，入引腳與輸出引腳兩者無物理連接，起到了很好的隔離作用，同時(shí)利用此芯行電路設(shè)計(jì)時(shí)使用的外圍元器件非常少，電路比較簡單。其開通電流僅為A，可以通過限流電阻直接與 DSP 引腳相連。在實(shí)際調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，DSP 和555 芯片之間一定要選擇恰當(dāng)?shù)南蘖麟娮�，限流電阻過小可能使 DSP 輸出引腳過的電流過大，燒壞 DSP 芯片；限流電阻過大時(shí)可能使開通電流過小，TLP55正常工作。驅(qū)動(dòng)芯片選擇的是IR2125，在進(jìn)行相關(guān)電路設(shè)計(jì)時(shí)需要用到一個(gè)二極管，其輸出端利用自舉模式，最大可以驅(qū)動(dòng) 600V 大小的開關(guān)管，同時(shí)提身的過流保護(hù)和欠電壓保護(hù)，完全滿足本設(shè)計(jì)的要求。如圖 5-2 為設(shè)計(jì)的光耦及開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路圖。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于積分滑模的航天器有限時(shí)間姿態(tài)容錯(cuò)控制[J]. 馬廣富,于彥波,李波,胡慶雷.  控制理論與應(yīng)用. 2017(08)
[2]基于改善關(guān)聯(lián)性Buck變換器的混沌控制[J]. 賈美美,張國山,牛弘.  物理學(xué)報(bào). 2013(13)

博士論文
[1]先進(jìn)控制方法的若干典型應(yīng)用研究[D]. 王軍曉.東南大學(xué) 2017
[2]直流變換器的魯棒控制算法[D]. 賢燕華.華南理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]DC-DC變換器系統(tǒng)滑模控制方法研究[D]. 張璐.東南大學(xué) 2017
[2]DC/DC變換器的滑�？刂芠D]. 王川.華中科技大學(xué) 2016
[3]BucK變換器的自適應(yīng)終端滑模控制研究[D]. 高巍.東華大學(xué) 2014
[4]基于Buck型變換器的滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)研究[D]. 劉斌.浙江大學(xué) 2007



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