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buck-boost变换器的非线性PID控制,主电路也可以换成别的电路。
在经典PID中引入了两个TD非线性跟踪微分器,构成了非线性PID控制器。
当TD的输入为方波时,TD的输出,跟踪方波信号也没有超调,仿真波形如下所示。
输入电压为20V,设置输出参考电压为10V,在非线性PID的控制下,输出很快为10V,且没有超调。
当加减载时,输出电压也一直为10V。
整个仿真全部采用模块搭建,没有用到S-Function。
本文将围绕着buck-boost变换器的非线性PID控制展开论述,主电路也可以换成别的电路。我们将介绍如何引入两个TD非线性跟踪微分器来构成非线性PID控制器,探讨其工作原理以及实现方法。
首先,我们需要了解什么是buck-boost变换器。Buck-boost变换器是一种主要用于电源管理的电路,它可以将输入电压变成更高或更低的输出电压,同时还可以提供反向电压。Buck-boost变换器被广泛应用于移动电源、LED驱动和光伏系统等领域。
而在控制buck-boost变换器时,传统的PID控制方法往往存在着超调问题,降低了系统的稳定性和精度。为了解决这个问题,我们引入了两个TD非线性跟踪微分器,构成了非线性PID控制器。
TD非线性跟踪微分器是基于时间延迟(Time Delay)的一种非线性控制器,它可以延长控制信号的响应时间,减小超调和震荡,从而提高控制精度。而在此基础上,我们使用两个TD非线性跟踪微分器来构成非线性PID控制器,从而实现对buck-boost变换器的精准控制。
在进行仿真测试时,我们将输入电压设置为20V,输出参考电压为10V,经过非线性PID的控制下,输出电压很快稳定在了10V,并且没有出现超调现象。当加减载时,输出电压也一直保持在10V,显示了非线性PID控制器的优越性。
需要特别说明的是,我们在整个仿真过程中全部采用模块搭建,没有使用S-Function。这样操作的好处在于避免了S-Function与Simulink模型之间的耦合,同时增强了仿真的可读性和可维护性。
综上所述,本文围绕着buck-boost变换器的非线性PID控制展开阐述,介绍了如何引入两个TD非线性跟踪微分器构成非线性PID控制器,探讨了其工作原理和实现方法,并进行了仿真测试,验证了非线性PID控制器的优越性。我们希望通过本文的介绍,更好地为读者们提供一些有价值的技术参考和实践经验,提高大家的工程实践能力和创新能力。
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