本文關鍵詞：基于DSP的數(shù)字PID控制DC-DC變換器的設計　出處：《華中師范大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： DC-DC變換器 數(shù)字PID控制 DSP PWM

【摘要】：開關電源技術運用開關功率轉(zhuǎn)換器進行電能管理,來滿足各種用電需求,是電力電子技術中一個重要的領域,有著廣闊的應用前景。隨著科學和工業(yè)技術的繁榮發(fā)展,一些新型電子設備對電能質(zhì)量的要求變得更為嚴格。所以,研究高性能的開關功率轉(zhuǎn)換器已經(jīng)成為現(xiàn)代電源技術研究中的主要方向。本文在介紹幾種幾基本DC-DC變換器數(shù)學模型的基礎上,闡述了基于DSP的數(shù)字控制技術和定頻脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation, PWM)技術的數(shù)字PID補償理論,并設計出了基于DSP的數(shù)字PID補償?shù)腄C-DC變換器,主要工作如下：首先,介紹了基本DC-DC變換器的拓撲結(jié)構(gòu)特點和數(shù)學建模方法,并用Matlab進行了仿真,為后面基于DSP數(shù)字PID控制的DC-DC變換器的研究與設計建立了理論基礎。其次,分析了常規(guī)PID控制理論,闡明了結(jié)合系統(tǒng)函數(shù)設計PID補償器的實現(xiàn)過程,以及從S域中實現(xiàn)常規(guī)PID數(shù)字化的方法并給出了利用DSP實現(xiàn)數(shù)字PID控制器的具體策略。第三,結(jié)合數(shù)字PID控制理論的分析,以Buck變換器為例,完成了基于DSP數(shù)字PID控制的Buck轉(zhuǎn)換器的實際電路以及控制程序設計,并制作了試驗樣機。最后,試驗樣機測試和結(jié)果分析。實驗結(jié)果表明,本文使用的基于定頻PWM技術的數(shù)字PID控制方法的開關功率變換器有更高的可靠性和靈活性,其輸出特性得到很大的改善：穩(wěn)態(tài)輸出誤差小、噪聲敏感度低、動態(tài)響應快并具有優(yōu)異的負載瞬態(tài)特性。
[Abstract]:The technology of switching power supply use switch power converter for power management, to meet the demand for electricity, is an important field of power electronics technology, it has broad application prospects. With the prosperity and development of science and technology, some new electronic devices become more stringent on power quality requirements. So, the switch power converter of high performance has become the main research direction of modern power technology. This paper introduces several basic DC-DC converter mathematical model, elaborated the DSP digital control technology and fixed frequency pulse width modulation based on (Pulse Width Modulation, PWM PID) digital compensation theory and design technology. The DC-DC converter of PID digital compensation based on DSP, the main work is as follows: firstly, introduces the topology characteristics and mathematical modeling method of DC-DC converter, and Matlab The simulation for the following research and design of DC-DC DSP converter based on digital PID control and establish the theory basis. Secondly, analysis of the conventional PID control theory, expounds the implementation process of the system with the function design of PID compensator, and from the S domain in conventional PID digital realization method and gives the specific implementation of digital PID strategy the controller uses the DSP. Third, combined with the analysis of digital PID control theory, the Buck converter as an example, to complete the actual circuit DSP digital PID control Buck converter and control program based on the design and a prototype. Finally, the experimental prototype test results and analysis. The experimental results show that the use of switching power converter digital PID control method of constant frequency based on PWM technology has higher reliability and flexibility, the output characteristics are greatly improved: the steady-state output error is small, the noise sensitivity Low, fast dynamic response and excellent load transient characteristics.

【學位授予單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM46

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本文編號：1358099