基于buck電路的滑模算法研究

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1、碩±研究生學(xué)位論文馨基于ＢＵＣＫ電路的滑模算法研究Ｉ＇ｒ一＾＇＇、＾ＶＵ‘，．－片：；＇■■學(xué)生姓名王典學(xué)號２０１４３１２１００１２５學(xué)科（專業(yè)學(xué)位）信息與遁信工程－研究方向開關(guān)穩(wěn)壓屯源：；，苗猶苗：讓資的‘導(dǎo)＇，師趙字紅副教授Ｖ—Ｖ：‘，＇．．Ｖ：．巧說義轉(zhuǎn)‘Ｉ＇＇＇＇：；：．、，忙巧‘掉斯斯似片‘—＇．心．尸Ｃｒ．Ｖ．扣古－狂；‘．２０１７年５月２４日苗：，娩ｆ學(xué)．：苗議議襄雜盛種鴻＃ｉｔｅ．?！?/p>

2、ｔｅ，北方工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：如年Ｊ：月碎日王嗔／７學(xué)位論文使用授權(quán)書學(xué)位論文作者完全了解北方工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，目Ｐ：研巧生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北方工業(yè)大學(xué)。學(xué)

3、校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許學(xué)位論文被査閱和借閱；學(xué)?？桑坠紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可Ｗ允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文（保密的學(xué)位論文在解密后適用于本授權(quán)書）。□保密論文注釋，，，密：經(jīng)本人申請學(xué)校批準(zhǔn)本學(xué)位論文定為保密論文級：：，期限年，自年月日起至年月日止，解密后適用本授權(quán)書。図非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。：王典：謂化Ｗ本人簽名日期＾３〇ｌｌ０芝．＾導(dǎo)師簽名：中：日期基于ＢＵＣＫ電路的滑模

4、算法研究摘要隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電源的效率、體積和重量越來越受到人們的一ＳＭＰＳ關(guān)注，效率高、響應(yīng)速度快、對參數(shù)退。相對般電源而言開關(guān)電源具有（）一化魯棒等優(yōu)點(diǎn)。另方面，數(shù)字控制器隨著集成電路的發(fā)展，體積越來越小且可在現(xiàn)場可編程口陣列（ＦＰＧＡ）上實(shí)現(xiàn)?；冢咨显颍瑪?shù)字控制模式的開關(guān)電源在過去十年中受到了廣泛關(guān)注。本文ＷＢＵＣＫ電路為研巧對象，設(shè)計(jì)有效的ＰＩＤ控制算法和滑模變結(jié)構(gòu)控制算法。本文的主要研究工作包括：首先，根據(jù)ＢＵＣＫ電路建立其數(shù)學(xué)模型；其次，分別研究ＢＵＣＫ開關(guān)變換器采用ＰＩＤ控制

5、算法的控制器設(shè)計(jì)與參數(shù)選擇和滑模變，ＢＵＣＫ結(jié)構(gòu)控制算法的控制器設(shè)計(jì)與參數(shù)選擇然后分析系統(tǒng)性能，；再次基于，，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)電流觀測器在ＰＩＤ控制和滑模變結(jié)構(gòu)掉制的基礎(chǔ)上；然后設(shè)計(jì)高精度混合數(shù)字脈寬調(diào)制器，利用ＡｌｔｉｕｍＤｅｓｉｎｅｒ軟件ＡＤ電路；另外ｇ繪制板和ＢＵＣＫ電路板；最后，搭建ＦＰＧＡ實(shí)驗(yàn)平臺，基于實(shí)驗(yàn)平臺對ＢＵＣＫ開關(guān)變換器的ＰＩＤ控制算法和滑模變結(jié)構(gòu)控制算法硬件實(shí)現(xiàn)，分析并對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本文主要內(nèi)容如下：１介紹本課題研究背景及意義，提出課題研究方案，（）從課題研究方法和課題研究步驟兩方面說明了

6、研究此課題的可行性?？冢┙榻BＢＵＣＫ電路的基本工作原理，分析ＢＵＣＫ電路開關(guān)導(dǎo)通和斷開兩種不同狀態(tài)，利用基爾霍夫電壓、電流定律對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)空間建模和小信號建模。（３）在介紹ＰＩＤ控制算法的基礎(chǔ)上，將ＰＩＤ控制算法應(yīng)用到ＢＵＣＫ電路控制器設(shè)計(jì)中，，，。針對其數(shù)學(xué)模型利用Ｐ瓜控制理論計(jì)算相應(yīng)的控制器參數(shù)設(shè)計(jì)合理的控制器。４在介紹滑模變結(jié)構(gòu)控制算法的基礎(chǔ)上，將滑模變結(jié)構(gòu)控制算法應(yīng)用（）。到ＢＵＣＫ電路控制器設(shè)計(jì)中針對其數(shù)學(xué)模型，利用滑模變結(jié)構(gòu)控制理論，計(jì)算相應(yīng)的控制器參數(shù)５一，設(shè)計(jì)合理的控制器。（）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)種

7、高精度混合延遲鏈型數(shù)字脈寬調(diào)制器（ＤＰＷＭ），利用快速計(jì)數(shù)比較器和延時(shí)單元，在ＦＰＧＡ開發(fā)板工作頻率為１２８ＭＨｚ，ＢＵＣＫ電路開關(guān)管的工作頻率為ＩＮｆｌｚ的條件下，實(shí)現(xiàn)１１位的ＤＰＷＭ．４８８ｎｓ。６了，此時(shí)最小延時(shí)單元時(shí)間為０（）介紹ＡＤ電路板和ＢＵＣＫ電路板的設(shè)計(jì)原理。采用ＦＰＧＡ開發(fā)板ＸｉｌｉｎｘＸＵＰＶｉｒｔｅｘＩＩＰｒｏ、ＡＤ電路板和ＢＵＣＫ電路板搭建實(shí)驗(yàn)平臺，通過Ｖｍ＞Ｌ語言實(shí)現(xiàn)控制算法，驗(yàn)證ＰＩＤ控制算法和滑模變結(jié)構(gòu)控制算法的有效性，同時(shí)將兩種控制算法的結(jié)果對比分析，Ｉ證明滑模變結(jié)構(gòu)

8、控制算法的優(yōu)越性。仿真和硬件實(shí)驗(yàn)結(jié)果都證明：相對ＰＩＤ按制一，滑模變結(jié)構(gòu)控制算法在控制ＢＵＣＫ開關(guān)變換器時(shí)有定的優(yōu)越性算法而言，此優(yōu)勢有助于優(yōu)化開關(guān)電源的性能，提高開關(guān)電