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1、電力電子系統(tǒng)仿真技術(shù)作業(yè)二Buck電路閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)一、BUCK電路狀態(tài)平均模型：(1)當(dāng)開關(guān)管S導(dǎo)通，二極管VD關(guān)斷時(shí)，列寫狀態(tài)方程： 矩陣形式 ，其中： (2) 當(dāng)S關(guān)斷，VD導(dǎo)通時(shí)： 矩陣形式：，其中： 用積分法求平均狀態(tài)變量為： 穩(wěn)態(tài)時(shí)：，,得：, 動(dòng)態(tài)時(shí)：去除穩(wěn)態(tài)量，并忽略擾動(dòng)量得：做拉氏變換得：將上面的A，B帶入可以得到傳遞函數(shù)：可以得到控制輸出傳遞函數(shù)為：2、 系統(tǒng)閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)設(shè)參考電壓為5v，載波電壓幅值為10v，計(jì)算可以得到： H=1，D=0.25，VC=2.5.控制-輸出開環(huán)傳遞函數(shù)： （1）加補(bǔ)償器前，系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為： 畫出該傳遞函數(shù)的伯德圖： 可以看到，交越頻率為

2、384Hz,相角裕度為17.7.開關(guān)頻率為20kHz,設(shè)計(jì)穿越頻率為1kHz.補(bǔ)償前，1kHz環(huán)路增益約為-19.5dB，相角裕度為-5.設(shè)計(jì)超前補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)時(shí)，選擇相角裕量為55. 為了在1kHz補(bǔ)償環(huán)路增益約為-19.5dB，調(diào)節(jié)器的低頻增益為： （2）采用PD控制器時(shí)：可以看出，加PD補(bǔ)償器后，交越頻率為1kHz，相角裕度為59.3.閉環(huán)控制器simulink仿真：調(diào)節(jié)器： 仿真模型:仿真結(jié)果：輸出電壓穩(wěn)定在4.31V.3、 誤差產(chǎn)生的原因因?yàn)閰⒖茧妷哼x取5V，得到的H(s)=1,所以系統(tǒng)為單位反饋控制系統(tǒng)，則開環(huán)傳遞函數(shù)T(s)為0型系統(tǒng)，開環(huán)增益K=2*3.14=6.28 ，穩(wěn)態(tài)誤差：,與上面的仿真結(jié)果相符。消除穩(wěn)態(tài)

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