Boost變換器的大信號模型及其逆系統(tǒng)解耦控制.pdf

1、隨著新能源分布式直流供電系統(tǒng)的發(fā)展，DC-DC變換器必須適應(yīng)隨機性和間歇性電能變換的要求，即變換器將長期處于非平穩(wěn)狀態(tài)，工作點也在不斷的變化之中。因此提高DC-DC變換器對輸入電壓擾動，對負載擾動等抗干擾能力是保證輸出電壓穩(wěn)定，提高變換器性能的關(guān)鍵。而DC-DC變換器的小信號建模分析及線性反饋控制因其固有的局限性，很難實現(xiàn)對變換器的穩(wěn)定控制和高動態(tài)響應(yīng)的性能。因而，針對大擾動工作條件下DC-DC變換器特點，必須采用大信號模型建模，充分描

2、述系統(tǒng)的非線性特性;必須解決干擾解耦、電壓環(huán)與電流環(huán)的交叉解耦，以及控制變量和輸出變量的解耦問題。
　　本文以Boost變換器為主要研究對象，建立了非理想Boost變換器在連續(xù)狀態(tài)下的大信號電路平均建模。在建模的過程中考慮了電感的寄生電阻和輸出濾波電容的寄生電阻，對建模過程進行了詳細的闡述。并在Boost變換器大信號模型的基礎(chǔ)上提出了一種新的控制方式—逆系統(tǒng)解耦控制，對逆系統(tǒng)解耦控制方法進行了詳細的論述，最后分析得出在Boost變

3、換器中通過逆系統(tǒng)解耦控制的方式可將電壓環(huán)和電流環(huán)之間的關(guān)系給解耦出來，使它們彼此相互獨立互不干擾。然后，對電壓環(huán)和電流環(huán)分別使用ITAE方法設(shè)計控制器，得出控制電路中最優(yōu)的控制參數(shù)，并用bode圖對所搭建模型進行穩(wěn)定性分析。
　　在MATLAB/simulink中搭建Boost變換器的閉環(huán)系統(tǒng)模型進行仿真分析，驗證整個Boos變換器逆系統(tǒng)解耦控制建模理論分析的正確性，并與常規(guī)PID控制下的Boost變換器仿真結(jié)果進行對比分析，結(jié)果