基于模糊PID算法的快速響應(yīng)Buck型DC-DC變換器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，便攜式、高集成、低功耗的電子產(chǎn)品得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，這就對(duì)電子設(shè)備所需要的電源設(shè)備提出了更高的要求。需要更小體積，更低功耗，更高性能的Buck型DC-DC變換器為便攜式設(shè)備提供電源供電。相比于傳統(tǒng)模擬控制方法，更加先進(jìn)的數(shù)字控制方法不斷應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源的控制策略中。
　　本文給出了一款基于模糊PID控制的快速響應(yīng)Buck型DC-DC變換器的設(shè)計(jì)，包括Buck型DC-DC變換器的主拓?fù)?、模?shù)轉(zhuǎn)換器、模糊

2、PID控制器及數(shù)字脈沖寬度調(diào)制模塊，并完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真與測(cè)試。本文首先在頻域設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)的數(shù)字PID控制器，權(quán)衡響應(yīng)速度及超調(diào)量，根據(jù)系統(tǒng)要求得到PID初始參數(shù);然后引入模糊算法與PID算法加以組合，將根據(jù)整定規(guī)則得到的邊界PID的參數(shù)變化量加到初始PID參數(shù)中，實(shí)現(xiàn)模糊PID組合控制。本文重點(diǎn)研究了模糊PID控制器，包括隸屬函數(shù)形狀的選取，根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)模糊子集，比例因子的確定，模糊PID規(guī)則表的確定以及解模糊的實(shí)現(xiàn)，對(duì)各個(gè)模

3、塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)及MATLAB建模仿真，并對(duì)仿真結(jié)果加以對(duì)比分析。
　　在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行了Buck型DC-DC變換器的軟硬件電路設(shè)計(jì)，搭建電路測(cè)試平臺(tái)對(duì)所設(shè)計(jì)的模糊PID算法進(jìn)行驗(yàn)證與測(cè)試。分別進(jìn)行主拓?fù)溟_(kāi)環(huán)和系統(tǒng)閉環(huán)的測(cè)試，在3.6～5.0V的輸入電壓，1MHz的開(kāi)關(guān)頻率，1A的負(fù)載電流條件下，輸出電壓穩(wěn)定在1.8V，紋波小于10mV，峰峰值小于30mV，建立時(shí)間小于5ms。同時(shí)在0.4A～1.0A的負(fù)載階躍條件下，恢復(fù)時(shí)間小