1、BOOST电路pid和fuzzy闭环控制仿真1.设计要求(1)输入电压范围为50-98V,输出电压为100V,额定负载下输入电流20A;(2)纹波(峰峰值)不超过1%;(3)在75V输入条件下效率大于96%。2.boost电路拓扑和各参数值 电感参数计算:选定输入电压为75V来计算各参数,此时稳态占空比为0.25,输出电压为100V,开关频率为100KHz。为保持输出电流连续,设电容电流增量为,应有,其中代入可求得电感值为。在仿真中,为了保证电感电流续流,我们取。电容参数计算:电容的选择主要是考虑纹波小于1%,即1V,根据boost电路的纹波计算公式:可以推出在仿真中,为了确保输出电压纹波小于
2、设定值,C取。3.PID控制器的boost电路仿真用PID控制器控制的闭环boost电路的原理图如图3.1所示图3.1 PID控制的闭环boost电路原理图经过小信号建模可得开环传递函数为代入数据可得 在matlab中输入下面的程序作出bode图3.2num=-4.74e-4 133.34;den=1.78e-8 3.56e-6 1;margin(num,den);图3.2 开环系统bode图 由图可知,系统的幅值裕度为,相位裕度为,剪切频率为。下面进行超前PD校正,使前向通道传递函数满足。超前PD校正装置传递函数是超前PD校正装置增加的相角为则有设定超前PD校正后的剪切频率为1/5的开关频率,即剪切频率为20kHz,再由公式得。令超前PD校正装置,校正装置的转折频率为可以求出得到校正不含增益的校正装置现在算增益K值,用上式校正装置对系统进行校正,程序如下:num=conv(4.511e-5 1,-4.74e-4 133.34);den=conv(1.396e-6 1,1.78e-8 3.56e-6 1);margin(num,den);运行程序得到bode图如图3.3所示:图3.3 用不含增益的超前PD校正装置校正的系统bode图