单端Flyback型DC-DC变换器的控制策略研究
发布时间：2021-06-12 02:14
DC-DC变换器作为一种典型的开关电源,是检测设备、家用电子产品和智能小车的供电装置,一些智能硬件设备对电源的供电质量需求更加严格。因此,研究设计具有高精度和良好的动态性能的DC-DC变换器控制策略,具有重要的理论意义和实际应用价值。本研究从DC-DC变换器基础技术出发,分析总结了经典拓扑结构的电路特点和工作原理,运用常用的状态空间平均法对反激（Flyback）型DC-DC变换器建立了数学模型,并计算主功率回路的电路参数。在对Flyback变换器进行频率响应分析、PI补偿和PID补偿分析的基础上,针对线性控制时输出精度低、超调大等问题,提出了一种预测模糊PI控制策略。引入单值模型预测算法,改进模糊PI控制器的输入,降低相位滞后的影响。但模糊逻辑控制是一种粗调节方式,为进一步提高控制精度,提出一种输出反馈模型预测控制方法。在设计状态反馈模型预测控制器的基础上,增加Luenberger-Type型观测器,其观测器增益能够确保状态估测动态误差是全局指数稳定的,并设计外环PI控制消除电压偏移误差。最后,给出系统输出电压全局收敛和存在输入约束条件下的电感电流全局收敛的闭环稳定性分析。基于DSP搭...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１直流开关电源的基本结构框图??２．２?ＤＣ－ＤＣ变换器的拓扑结构??
图２－２?Ｂｕｃｋ变换器拓扑结构??（２）升压型开关拓扑??Ｂｏｏｓｔ型变换器拓扑结构如图２－３所示。??＾——??Ｌ?ＶＤ?ｉ〇??１?ＱＶ?１?Ａ?＋??－－Ｅ?ｉ?Ｌ?ｃｒ?ｕ。??图２－３?Ｂｏｏｓｔ变换器拓扑结构??工作原理是当开关Ｑ闭合时，二极管反向关断，输入Ｅ对电感器Ｌ充电，电感器??存储能量，负载由输出电容器Ｃ供电。当开关Ａ断开时，电感器Ｌ产生反电动势，并??且二极管两端的电压大于输入电压，二极管正向导通，电源输入Ｅ和电感一起为输出电??容和负载供电。可以看出，升压转换器需要大电容以降低输出纹波。??２．２．２隔离型变换器??隔离型最基本的拓扑结构为反激型（Ｆｌｙｂａｃｋ）和正激型（Ｆｏｒｗａｒｄ）开关拓扑。??（１）
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【参考文献】：
期刊论文
[1]数字隔离器在开关电源中替代光耦实现隔离反馈的技术研究[J]. 吴超. 科学技术创新. 2018(15)
[2]基于离散自适应滑模控制的DC-DC变换器的设计与仿真[J]. 徐恒通,王卫国. 电子设计工程. 2018(05)
[3]反激式DC-DC变换器滑模控制研究与仿真[J]. 徐晓冰,戚枭宏,李冰,罗国军,王建平,王钦. 中国农机化学报. 2017(02)
[4]模糊自适应PID控制的移相全桥变换器设计与仿真[J]. 赵文春,王博,刘胜道,郑云波. 现代电子技术. 2015(19)
[5]DC-DC开关电源的建模与控制设计[J]. 毕超,肖飞,谢桢,陈明. 电源技术. 2014(02)
[6]DC/DC变换器模糊控制和PID控制比较研究[J]. 陆超,袁静. 电力电子技术. 2012(06)
[7]Buck型DC-DC变换器中单输入模糊控制器的设计与实现[J]. 常昌远,陈瑶,黄金峰,王青. 东南大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]基于PID算法的高精度数字化电源设计[J]. 周波,祝忠明,刘勇,刘再东. 电子产品世界. 2012(03)
[9]数字DC/DC开关电源环路补偿器设计[J]. 王斌,黄建明. 计算机工程与应用. 2010(34)
[10]一种快速抑制超调量的改进预测控制算法[J]. 戴文战,吴夏来. 化工学报. 2010(08)
硕士论文
[1]一种PWM电流模反激式AC/DC转换器的设计[D]. 范阳.南京邮电大学 2018
[2]反激式开关电源分析与Pspice建模仿真[D]. 汪志成.东南大学 2018
[3]双向DC-DC变换器控制策略研究[D]. 曹雷.哈尔滨理工大学 2018
[4]基于FPGA的高效DC/DC数字电源设计研究[D]. 卢少锋.西安电子科技大学 2018
[5]DC/DC开关变换器数字化实现建模与研究[D]. 章钰.合肥工业大学 2018
[6]基于滑模变结构控制的DC/DC变换器的研究[D]. 卢旺.杭州电子科技大学 2018
[7]反激式变换器的峰值功率输出控制电路的设计[D]. 秦浩.东南大学 2018
[8]DC-DC变换器系统滑模控制方法研究[D]. 张璐.东南大学 2017
[9]基于滑模控制DC/DC变换器的研究[D]. 李佳伟.哈尔滨工程大学 2017
[10]DC-DC变换器建模与数字化控制[D]. 刘佳.浙江大学 2016
本文编号：3225743
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１直流开关电源的基本结构框图??２．２?ＤＣ－ＤＣ变换器的拓扑结构??
图２－２?Ｂｕｃｋ变换器拓扑结构??（２）升压型开关拓扑??Ｂｏｏｓｔ型变换器拓扑结构如图２－３所示。??＾——??Ｌ?ＶＤ?ｉ〇??１?ＱＶ?１?Ａ?＋??－－Ｅ?ｉ?Ｌ?ｃｒ?ｕ。??图２－３?Ｂｏｏｓｔ变换器拓扑结构??工作原理是当开关Ｑ闭合时，二极管反向关断，输入Ｅ对电感器Ｌ充电，电感器??存储能量，负载由输出电容器Ｃ供电。当开关Ａ断开时，电感器Ｌ产生反电动势，并??且二极管两端的电压大于输入电压，二极管正向导通，电源输入Ｅ和电感一起为输出电??容和负载供电。可以看出，升压转换器需要大电容以降低输出纹波。??２．２．２隔离型变换器??隔离型最基本的拓扑结构为反激型（Ｆｌｙｂａｃｋ）和正激型（Ｆｏｒｗａｒｄ）开关拓扑。??（１）
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【参考文献】：
期刊论文
[1]数字隔离器在开关电源中替代光耦实现隔离反馈的技术研究[J]. 吴超. 科学技术创新. 2018(15)
[2]基于离散自适应滑模控制的DC-DC变换器的设计与仿真[J]. 徐恒通,王卫国. 电子设计工程. 2018(05)
[3]反激式DC-DC变换器滑模控制研究与仿真[J]. 徐晓冰,戚枭宏,李冰,罗国军,王建平,王钦. 中国农机化学报. 2017(02)
[4]模糊自适应PID控制的移相全桥变换器设计与仿真[J]. 赵文春,王博,刘胜道,郑云波. 现代电子技术. 2015(19)
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[7]Buck型DC-DC变换器中单输入模糊控制器的设计与实现[J]. 常昌远,陈瑶,黄金峰,王青. 东南大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]基于PID算法的高精度数字化电源设计[J]. 周波,祝忠明,刘勇,刘再东. 电子产品世界. 2012(03)
[9]数字DC/DC开关电源环路补偿器设计[J]. 王斌,黄建明. 计算机工程与应用. 2010(34)
[10]一种快速抑制超调量的改进预测控制算法[J]. 戴文战,吴夏来. 化工学报. 2010(08)
硕士论文
[1]一种PWM电流模反激式AC/DC转换器的设计[D]. 范阳.南京邮电大学 2018
[2]反激式开关电源分析与Pspice建模仿真[D]. 汪志成.东南大学 2018
[3]双向DC-DC变换器控制策略研究[D]. 曹雷.哈尔滨理工大学 2018
[4]基于FPGA的高效DC/DC数字电源设计研究[D]. 卢少锋.西安电子科技大学 2018
[5]DC/DC开关变换器数字化实现建模与研究[D]. 章钰.合肥工业大学 2018
[6]基于滑模变结构控制的DC/DC变换器的研究[D]. 卢旺.杭州电子科技大学 2018
[7]反激式变换器的峰值功率输出控制电路的设计[D]. 秦浩.东南大学 2018
[8]DC-DC变换器系统滑模控制方法研究[D]. 张璐.东南大学 2017
[9]基于滑模控制DC/DC变换器的研究[D]. 李佳伟.哈尔滨工程大学 2017
[10]DC-DC变换器建模与数字化控制[D]. 刘佳.浙江大学 2016
本文编号：3225743
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3225743.html
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