采用 PID/PIDN 算法的双向升降压变换器模拟与数字控制环路特性分析
系统与控制
2020-04-22 v1 系统与控制
摘要
本文介绍了使用 PID 和 PIDN 控制算法对双向升降压变换器（BBC）的模拟与数字控制环路进行特性分析。BBC 的控制环路通过传递函数在时域（单位阶跃响应）和频域（伯德图与零极点图）中用 MATLAB 代码设计并实施。这些传递函数通过对 BBC 的平均大信号建模获得。对模拟与数字控制环路的作用进行特性分析，以确保 BBC 的稳定性和动态响应，而后者是可再生能源应用中的瓶颈。利用伯德图、零极点图和阶跃响应展示了采用 PIDN 控制算法后 BBC 动态响应与稳定性的改善。给出了由功率级和控制器传递函数导致的控制环路增益，并发现其在模拟与数字控制环路中均稳定。提出 PIDN 补偿器以在稳定性与瞬态行为之间维持良好平衡，因二者成反比。BBC 采用平均大信号建模技术建模，使用 MATLAB 工具仿真，并通过单位阶跃输入、伯德图和零极点图分析动态与稳定性响应。使用 TMS320F28335 控制器设计并实现了硬件。
引用
@article{arxiv.2004.10161,
title = {Characterization of analog and digital control loops for bidirectional buck-boost converter using PID/PIDN algorithms},
author = {Viswanatha V and Venkata Siva Reddy R and Rajeswari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10161},
year = {2020}
}