基于buck电路的滑模算法研究

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1、硕±研究生学位论文馨基于ＢＵＣＫ电路的滑模算法研究Ｉ＇ｒ一＾＇＇、＾ＶＵ‘，．－片：；＇■■学生姓名王典学号２０１４３１２１００１２５学科（专业学位）信息与遁信工程－研究方向开关稳压屯源：；，苗猶苗：讓資的‘导＇，师赵字红副教授Ｖ—Ｖ：‘，＇．．Ｖ：．巧说义轉‘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．：苗議議襄雜盛種鸿＃ｉｔｅ．。—Ｉ

2、ｔｅ，北方工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：如年Ｊ：月碎日王嗔／７学位论文使用授权书学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ：研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学

3、校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被査阅和借阅；学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用于本授权书）。□保密论文注释，，，密：经本人申请学校批准本学位论文定为保密论文级：：，期限年，自年月日起至年月日止，解密后适用本授权书。図非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。：王典：謂化Ｗ本人签名日期＾３〇ｌｌ０芝．＾导师签名：中：日期基于ＢＵＣＫ电路的滑模

4、算法研究摘要随着电力电子技术的飞速发展，电源的效率、体积和重量越来越受到人们的一ＳＭＰＳ关注，效率高、响应速度快、对参数退。相对般电源而言开关电源具有（）一化鲁棒等优点。另方面，数字控制器随着集成电路的发展，体积越来越小且可在现场可编程口阵列（ＦＰＧＡ）上实现。基于Ｗ上原因，数字控制模式的开关电源在过去十年中受到了广泛关注。本文ＷＢＵＣＫ电路为研巧对象，设计有效的ＰＩＤ控制算法和滑模变结构控制算法。本文的主要研究工作包括：首先，根据ＢＵＣＫ电路建立其数学模型；其次，分别研究ＢＵＣＫ开关变换器采用ＰＩＤ控制

5、算法的控制器设计与参数选择和滑模变，ＢＵＣＫ结构控制算法的控制器设计与参数选择然后分析系统性能，；再次基于，，电路拓扑结构，设计电流观测器在ＰＩＤ控制和滑模变结构掉制的基础上；然后设计高精度混合数字脉宽调制器，利用ＡｌｔｉｕｍＤｅｓｉｎｅｒ软件ＡＤ电路；另外ｇ绘制板和ＢＵＣＫ电路板；最后，搭建ＦＰＧＡ实验平台，基于实验平台对ＢＵＣＫ开关变换器的ＰＩＤ控制算法和滑模变结构控制算法硬件实现，分析并对比实验结果。本文主要内容如下：１介绍本课题研究背景及意义，提出课题研究方案，（）从课题研究方法和课题研究步骤两方面说明了

6、研究此课题的可行性。口）介绍ＢＵＣＫ电路的基本工作原理，分析ＢＵＣＫ电路开关导通和断开两种不同状态，利用基尔霍夫电压、电流定律对系统的状态进行状态空间建模和小信号建模。（３）在介绍ＰＩＤ控制算法的基础上，将ＰＩＤ控制算法应用到ＢＵＣＫ电路控制器设计中，，，。针对其数学模型利用Ｐ瓜控制理论计算相应的控制器参数设计合理的控制器。４在介绍滑模变结构控制算法的基础上，将滑模变结构控制算法应用（）。到ＢＵＣＫ电路控制器设计中针对其数学模型，利用滑模变结构控制理论，计算相应的控制器参数５一，设计合理的控制器。（）设计并实现种

7、高精度混合延迟链型数字脉宽调制器（ＤＰＷＭ），利用快速计数比较器和延时单元，在ＦＰＧＡ开发板工作频率为１２８ＭＨｚ，ＢＵＣＫ电路开关管的工作频率为ＩＮｆｌｚ的条件下，实现１１位的ＤＰＷＭ．４８８ｎｓ。６了，此时最小延时单元时间为０（）介绍ＡＤ电路板和ＢＵＣＫ电路板的设计原理。采用ＦＰＧＡ开发板ＸｉｌｉｎｘＸＵＰＶｉｒｔｅｘＩＩＰｒｏ、ＡＤ电路板和ＢＵＣＫ电路板搭建实验平台，通过Ｖｍ＞Ｌ语言实现控制算法，验证ＰＩＤ控制算法和滑模变结构控制算法的有效性，同时将两种控制算法的结果对比分析，Ｉ证明滑模变结构

8、控制算法的优越性。仿真和硬件实验结果都证明：相对ＰＩＤ按制一，滑模变结构控制算法在控制ＢＵＣＫ开关变换器时有定的优越性算法而言，此优势有助于优化开关电源的性能，提高开关电