基于DSP的滑模控制DC-DC变换器的设计

【摘要】DC-DC变换器广泛应用到通信、计算机、家用电子产品和航天等领域中,随着科技的发展,一些电子器件对电源的要求越来越高,如家用电子产品中需要用到电压稳定、内阻极小、动态性能优良的便携式电源。所以,研究高性能的DC-DC变换器已经成为现代电源研究中的主要方向。本文在分析了DC-DC变换器的几种常用数学模型的基础上,将滑模变结构控制理论应用于DC-DC变换器设计中,设计了一台基于DSP的滑模控制DC-DC变换器,主要工作如下：首先,介绍了DC-DC变换器常用的线性控制策略和非线性控制策略的优点和不足,以及DC-DC变换器的模拟和数字控制技术。以DC-DC变换器中的Buck变换器、Boost变换器、Buck-Boost变换器为例,分析了它们拓扑结构的特点和几种常用建模方法,以及使用这些方法在设计DC-DC变换器时的一些局限。其次,分析了滑模控制理论,将滑模控制理论应用于Buck变换器,设计了一种使用固定频率PWM波的滑模控制方法,该方法不仅降低了功率开关的频率,而且解决了开关的转换速度对滑模控制器性能的影响。整个系统包括主功率回路、电感电流检测电路、电容电流检测电路、DSP控制电路。最后,完成整个系统的测试。实验结果表明,本文使用的基于PWM技术的变结构滑模控制方法,很好的解决了开关切换速度对滑模变结构控制的影响。在系统内部参数变化时具有很好的鲁棒性,且控制精度高,动态响应速度快。
【作者】高宇；
【导师】瞿少成；
【作者基本信息】华中师范大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】DC-DC；滑模控制；DSP；PWM；

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