双闭环Buck变换器系统模糊PID控制

发布时间：2017-06-24 21:18

  本文关键词：双闭环Buck变换器系统模糊PID控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对传统线性PID控制对复杂控制对象难以建模及人工整定经验缺乏等问题,提出了一种双闭环Buck变换器系统的模糊PID控制策略。首先,设计了电压外环和电流内环结构以同时提高系统的抗扰性和跟随性;其次选择高斯函数和三角形函数相结合的隶属度函数以使控制器对小误差的灵敏度得以增强;接着,针对PID参数分别设计了3个子推理器并通过基于专家经验的规则库制定出Buck变换器的模糊规则,可以使控制器不依赖于Buck变换器系统精确的数学模型,从而克服传统PID控制导致的输出电压高超调、振荡等缺点;最后,设计了一套新型双闭环Buck变换器硬件系统,利用STM32单片机将模糊PID算法首次用于控制变化速度快、时滞小的被控量。实验结果表明:模糊PID控制策略不仅能够提高输出电压跟踪精度,还能有效抑制负载扰动及参数摄动,在阶跃启动下,系统输出电压超调量低于10%,调节时间低于3ms;与传统PID单环系统相比,其输出电压纹波、扰动下的最大动态压降和恢复时间均减小了一个数量级以上。
【作者单位】： 西安交通大学电气工程学院;国网安徽省电力公司电力科学研究院;
【关键词】： Buck变换器 双闭环 模糊PID控制 参数自整定
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51307130;51477130) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(1191320056)
【分类号】：TM46;TP273.4
【正文快照】： 严峻的开关电源抗扰性能形势迫切要求研究开关电源控制器的参数自整定,而Buck型DC-DC变换器是开关电源的核心,其面临的抗扰问题更为突出,必须得到有效解决。目前,主要存在以下3点问题:1当前对Buck变换器的控制大多采用传统线性PID控制,其鲁棒性和抗扰性的矛盾,零超调和快速性

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本文编号：479583