本文關(guān)鍵詞：DC-DC變換器的魯棒控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及社會(huì)生產(chǎn)力的提高,人們對(duì)電源品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。開關(guān)變換器作為一種電能處理裝置,它的重要性無(wú)需多言,針對(duì)它的研究也是愈加受到學(xué)者們的重視。本文研究了開關(guān)變換器中的Boost型變換器。Boost型變換器為一種DC-DC(直流-直流)變換器,它的作用是獲取一個(gè)比電路輸入電壓幅值高的輸出電壓。本文首先對(duì)DC-DC變換器控制方法的研究現(xiàn)狀和今后的發(fā)展趨勢(shì)做了概述。隨后,論文對(duì)Boost型變換器進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究,針對(duì)變換器輸入電壓變化和負(fù)載擾動(dòng)兩種情況,分別進(jìn)行了內(nèi)�？刂扑惴ê突？刂扑惴ǖ脑O(shè)計(jì)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：首先,介紹了Boost型變換器的工作原理。為實(shí)現(xiàn)滑�？刂破骱蛢�(nèi)�？刂破鞯脑O(shè)計(jì),分別運(yùn)用狀態(tài)空間平均法和小信號(hào)法對(duì)B oost型變換器建立數(shù)學(xué)模型。其次,基于Boost型變換器的狀態(tài)空間模型設(shè)計(jì)了滑�？刂扑惴�。該算法旨在降低負(fù)載突變,參考電壓變化以及輸入電壓變化對(duì)變換器輸出電壓的影響。同時(shí),還詳細(xì)分析了在輸入電壓受擾和輸出電壓測(cè)量誤差的情況下,電路的負(fù)載、輸入電壓和參考輸出電壓,以及滑�？刂破魑ㄒ恍枰O(shè)計(jì)的參數(shù)對(duì)電路輸出電壓紋波的影響。最后通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)的滑�？刂扑惴�。文中采用了兩種仿真方法,第一種方法基于電路數(shù)學(xué)模型,第二種方法基于實(shí)際物理電路。再次,基于Boost型變換器的小信號(hào)模型設(shè)計(jì)了內(nèi)�？刂扑惴�。分析了在無(wú)外部干擾但是未知精確模型、模型精確已知但存在外部干擾、未知精確模型且存在外部干擾這三種情況下內(nèi)�？刂葡到y(tǒng)的性能。最后通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)的控制算法。在此,采用基于實(shí)際物理電路的方法進(jìn)行了仿真。另外,將設(shè)計(jì)的連續(xù)內(nèi)�？刂破髯鲭x散化處理,使得內(nèi)�？刂扑惴茉谟布䦟�(shí)驗(yàn)平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。最后搭建了實(shí)驗(yàn)用Boost型變換器硬件平臺(tái),通過(guò)Lab VIEW FPGA模塊分別開發(fā)了以上兩種控制算法的F PGA VI程序,通過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這兩種算法滿意的控制效果。
【關(guān)鍵詞】：DC-DC Boost型變換器 滑�？刂� 內(nèi)�？刂� LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM46;TP273
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 引言12-18
• 1.1 課題研究背景12-13
• 1.2 DC-DC變換器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-15
• 1.2.1 研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)15
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排16-18
• 2 Boost型變換器基本原理及其建模18-28
• 2.1 Boost型變換器基本原理18-21
• 2.2 Boost型變換器建模21-24
• 2.2.1 狀態(tài)空間平均法建模21-23
• 2.2.2 小信號(hào)建模23-24
• 2.3 Boost型變換器的仿真方法24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 3 Boost型變換器的滑�？刂�28-48
• 3.1 滑�？刂评碚�28-32
• 3.1.1 滑�？刂评碚摵�(jiǎn)介28-31
• 3.1.2 滑�？刂频幕舅枷�31
• 3.1.3 滑�？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)31
• 3.1.4 等價(jià)控制31-32
• 3.2 滑�？刂圃贐oost型變換器中的應(yīng)用32-35
• 3.2.1 Boost型變換器的滑�？刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)32-34
• 3.2.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析34-35
• 3.3 仿真結(jié)果與分析35-47
• 3.3.1 基于數(shù)學(xué)模型的仿真36-38
• 3.3.2 基于實(shí)際物理電路的仿真38-41
• 3.3.3 兩種仿真方法結(jié)果分析41-42
• 3.3.4 滑模控制算法進(jìn)一步分析42-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 Boost型變換器的內(nèi)�？刂�48-60
• 4.1 內(nèi)�？刂评碚�48-52
• 4.1.1 內(nèi)�？刂评碚摵�(jiǎn)介48-50
• 4.1.2 內(nèi)�？刂频闹饕再|(zhì)50-51
• 4.1.3 內(nèi)�？刂频脑O(shè)計(jì)思路51
• 4.1.4 內(nèi)�？刂频脑O(shè)計(jì)步驟51-52
• 4.2 內(nèi)模控制在Boost型變換器中的應(yīng)用52-53
• 4.3 內(nèi)�？刂菩阅芊治�53-56
• 4.3.1 考慮無(wú)外部干擾但模型精確與否未知53-55
• 4.3.2 考慮模型精確但存在外部干擾55-56
• 4.3.3 考慮模型有差的同時(shí)存在外部干擾56
• 4.4 仿真結(jié)果與分析56-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 5 Boost型變換器硬件平臺(tái)搭建與實(shí)驗(yàn)60-76
• 5.1 Boost型變換器硬件電路設(shè)計(jì)60-64
• 5.1.1 開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)60-61
• 5.1.2 主電路設(shè)計(jì)61-63
• 5.1.3 PCB電路圖和實(shí)際電路板63-64
• 5.2 硬件平臺(tái)搭建64-65
• 5.3 LabVIEW程序設(shè)計(jì)65-70
• 5.3.1 LabVIEW開發(fā)環(huán)境介紹65
• 5.3.2 LabVIEW上位機(jī)程序65-67
• 5.3.3 LabVIEW下位機(jī)程序67-70
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析70-75
• 5.4.1 滑�？刂扑惴ńY(jié)果與分析71-73
• 5.4.2 內(nèi)�？刂扑惴ńY(jié)果與分析73-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 6 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果81-83
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集83

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本文編號(hào)：475595