本文關(guān)鍵詞：Boost變換器的混雜系統(tǒng)建模與控制研究

  更多相關(guān)文章： Boost變換器 系統(tǒng)建模 混雜自動(dòng)機(jī)模型 能控性 能觀性

【摘要】：DC-DC變換器由于系統(tǒng)包括線性部分和非線性部分的復(fù)雜特點(diǎn),使得對(duì)其進(jìn)行精確的分析控制變得艱難,傳統(tǒng)的經(jīng)典控制理論無(wú)法適應(yīng)這個(gè)情況。Boost變換器(又稱升壓變換器)是直流變換器的一種,功能上具有提升電路輸入電壓的作用,是一種典型的混雜系統(tǒng),它既包含連續(xù)時(shí)間系統(tǒng),也包含著離散事件系統(tǒng)�；祀s自動(dòng)機(jī)模型是一個(gè)形象的可視化模型,能方便地描述混雜系統(tǒng)。本文在混雜自動(dòng)機(jī)模型的基礎(chǔ)上,利用Matlab對(duì)Boost變換器的建模與控制進(jìn)行了深入的研究。具體研究?jī)?nèi)容包括:首先介紹了混雜系統(tǒng)定義、特點(diǎn)及其主要內(nèi)容,然后針對(duì)Boost變換器,分別采用狀態(tài)空間法、拉格朗日方程法及混雜自動(dòng)機(jī)方法建立其數(shù)學(xué)模型,同時(shí)在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)的能控性、能觀性及穩(wěn)定性做出分析論證。其次根據(jù)Boost系統(tǒng)工作狀態(tài)的混雜特征,建立了包含CCM(電感電流連續(xù)模式)和DCM(電感電流斷續(xù)模式)的混雜自動(dòng)機(jī)模型。在Boost變換器基于混雜控制算法的設(shè)計(jì)中,通過(guò)應(yīng)用電路理論方法,實(shí)現(xiàn)了將開(kāi)關(guān)器件的控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為選擇混雜自動(dòng)機(jī)模型中轉(zhuǎn)換條件的問(wèn)題。在Matlab中,利用Simulink和Stateflow工具箱對(duì)混雜控制算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn),輸出電壓波形的仿真結(jié)果很好的表明本文設(shè)計(jì)的控制算法是非常高效且實(shí)用的。最后,在MSP430的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建,并對(duì)控制算法設(shè)計(jì)的性能進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,本文研究的控制算法能夠保證在Boost變換器的所有模式下(CCM和DCM)運(yùn)行的穩(wěn)定性,同時(shí)對(duì)在系統(tǒng)運(yùn)行中負(fù)載變化和輸入電壓變化等突變情況具有出色的抑制效果。
【關(guān)鍵詞】：Boost變換器 系統(tǒng)建模 混雜自動(dòng)機(jī)模型 能控性 能觀性
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM46;TP301.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-12
• 1.1.1 DC-DC變換器概述9
• 1.1.2 DC-DC變換器混雜系統(tǒng)控制研究的意義9-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 DC-DC變換器一般建模方法12-14
• 1.2.2 DC-DC變換器控制理論研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 Boost變換器的系統(tǒng)建模19-31
• 2.1 引言19-21
• 2.2 Boost變換器的狀態(tài)空間平均法建模21-25
• 2.2.1 狀態(tài)空間平均法原理21-22
• 2.2.2 Boost變換器的狀態(tài)空間模型22-25
• 2.3 基于拉格朗日方程的Boost變換器建模25-27
• 2.4 基于混雜自動(dòng)機(jī)模型的Boost變換器建模27-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 Boost變換器的能控能觀性及穩(wěn)定性分析31-38
• 3.1 引言31-33
• 3.2 Boost變換器的能控能觀性分析33-36
• 3.3 Boost系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 Boost變換器的混雜自動(dòng)機(jī)模型仿真38-60
• 4.1 引言38-42
• 4.1.1 電感電流連續(xù)模式38-40
• 4.1.2 電感電流斷續(xù)模式40-42
• 4.2 Boost變換器混雜自動(dòng)機(jī)模型仿真42-55
• 4.2.1 Stateflow工具箱簡(jiǎn)介42-47
• 4.2.2 混雜自動(dòng)機(jī)模型仿真47-55
• 4.3 混雜控制算法與傳統(tǒng)控制方法的比較55-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第5章 Boost變換器系統(tǒng)設(shè)計(jì)60-70
• 5.1 引言60
• 5.2 總體設(shè)計(jì)60-61
• 5.3 Boost變換器硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)61-68
• 5.3.1 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)61
• 5.3.2 硬件電路設(shè)計(jì)61-66
• 5.3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)66-68
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 攻讀碩士期間已發(fā)表的論文77-78
• 致謝78

【相似文獻(xiàn)】

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