题目BUCK电路闭环PID控制系统的MATLAB仿真(2)

2019-05-18 18:14

AV2?fp2R2 Gc?j2?fg??fgR3根据已知条件使用MATLAB程序算得校正器Gc(s)各元件的值如下:

取 R2=10000欧姆

H(S)=3/10

算得:R1=1.964e+004欧姆 R3=6.8214欧姆

C1=4.5826e-008F C2=1.5915e-011F C3=2.3332e-008F

fz1 =347.3046HZ fz2 =347.3046HZ fp2 = 1000KHZ fp3 =1000KHZ AV1 =0.5091 AV2 =1.4660e+003 由(2)(3)式得:

G(s)=1.197e-024s^5+1.504e-017s^4+4.728e-011s^3+3.18e-008s^2+0.000900

4s/4.727e-011s^3+8.365e-007s^2+0.002975s+3

补偿器伯德图为:

图4-1-1 超前滞后校正器的伯德图

加入补偿器后:

6

图4-1-2加入补偿器后系统的伯德图

相角裕度和幅值裕度为:

图4-1-3加入补偿器后系统的相角裕度和幅值裕度

相角裕度到达172度,符合设计要求。(所用MATLAB程序见附录)

四、BUCK变换器系统的仿真

4.1仿真参数及过程描述

3?0.225?10?3S仿真参数: G0?1?3.5?10?5S?5.25?10?8S2

7

G(s)=1.197e-024s^5+1.504e-017s^4+4.728e-011s^3+3.18e-008s^2

+0.0009004s/4.727e-011s^3+8.365e-007s^2+0.002975s+3

4.2仿真模型图及仿真结果

图4-2-1 主电路仿真图

图4-2-2 仿真波形

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图4-2-3 加PID控制的仿真电路

图4-2-4 仿真波形

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五、总结

本设计论文完成了设计的基本要求详尽的阐述了设计依据,工作原理叙述,BUCK电路的设计,PID控制设计,传递函数参数计算,电路仿真。

在进行本设计论文撰写时,我能够积极的查阅资料,和别人讨论,积极的采纳别人的意见。对电路的工作原理、参数的基数过程,所用器件的选择都进行了深入的阐述。

我能够认真撰写论文,对论文进行进一步的修改。深入研究课题所涉及的内容,希望此设计能够对达到其预期的效果。

由于时间和自身水平的限制,我所做的设计还有很多的不足之处。但通过这段时间以来的实践,我也掌握了很多的经验和教训。

通过这次的课程设计,我了解到怎样把自己在书本上学习到的知识应用到实际的工作之中,也学到很多待人处事的道理,想这在我以后的工作和学习中将是我的宝贵财富。

六、参考文献

1、 新型单片开关电源设计与应用技术 沙占友 北京:电子工业出版社,2004 2、《新型开关电源实用技术》王英剑等 电子工业出版社 1999年 3、《新型开关电源设计与应用》何希才 科学出版社 2001年

4、《新型开关电源设计与维修》何希才 国防工业出版社 2001年 5、《电力电子应用技术的MATLAB仿真》林飞,中国电力出版社,2009

七、附录

程序 clc; Clear;

Vg=;L=;C=;fs=;R=;Vm=;H=; G0=tf[Vg*H],[L*C Figure(1) Margin(G0)

fp1=1/(2*pi*sqrt(L*C)); Fg(1/2)*fs; Fz1=(1/2)*fp1;

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Fz2=(1/2)fp1; Fp2=fs; Fp3=fs;

[marg_G0,phase_G0]=bode(G0,fg*2*pi); Marg_G=1/marg_G0; AV1=fz2/fg*marg_G; AV2=fp2/fg*marg_G; R2=10*10^3; R3=R2/AV2;

C1=1/(2*pi*fz1*R2); C3=1/(2*pi*fzp2*R3); C2=1/(2*pi*fp3*R2); R1=1/(2*pi*C3*fz1);

Num=conv([C1*R2 1],[(R2+R3)*C3 1]); Den1=conv([(C1+C2)*R1 0],[R3*C3 1]); Den=conv(den1,[R2*C1*C2/(C1+C2) 1]); Gc=tf(num,den); Figure(2); Bode(Gc);

G=series(Gc,G0); Figure(3) Margin(G)

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