buck变换器参数辨识的研究

《buck变换器参数辨识的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Buck变换器参数辨识的研究

2、第1图1Buck变换器在Buck变换器建模中，开关器件被视作理想器件。电容的等效串联电阻(ESR)是衡量电容是否正常的一个很重要的参数，同时它对电路的性能有较大的影响，特别是对输出电压的纹波影响较大，故在建模过程中予以考虑，并且在参数辨识过程中也作为一个参数来进行辨识。而电感的ESR由于其影响较小，因此建模中不予考虑。变换器的等效电路图如图2所示。500)this.style.ouseg(this)">图2Buck变换器等效电路图在CCM工作模式下，变换器会在两种正常的工作状态下运行，即s1=1，s2=0和s1=0，s2=1。在D

3、CM工作模式下，变换器会在三种正常的工作状态下运行，即s1=1，s2=0、s1=0，s2=1和s1=0，s2=0。结合各种状态下变换器的微分方程组，可以归纳推导出变换器的模型为500)this.style.ouseg(this)">＋(s1＋s2)×500)this.style.ouseg(this)">＋s1500)this.style.ouseg(this)">（1）s1及s2不能同时为1。2Buck变换器的参数辨识2.1Buck电路参数辨识的基本原理对式（1）作离散化处理，可以得到500)this.style.ouseg(this)">＋[s1(t－1)

4、＋s2(t－1)]500)this.style.ouseg(this)">×500)this.style.ouseg(this)">＋s1(t－1)500)this.style.ouseg(this)">（2）采用递推最小二乘法作参数辨识，t可以作为第t次观测数目，各矩阵定义如下：φ(t)={i(t－1),uo(t－1),[s1(t－1)＋s2(t－1)]i(t－1),[s1(t－1)＋s2(t－1)]×uo(t－1),s1(t－1)}T（3）θ1=[1,0,0,－T/L,ET/L]T（4）θ2=500)this.style.ouseg(this)">（5）x

5、1(t)=φT(t)θ1（6）x2(t)=φT(t)θ2（7）于是，通过最小二乘法，可以得出一组递推算法：500)this.style.ouseg(this)">(t＋1)=500)this.style.ouseg(this)">(t)＋k(t)[xn(t＋1)－φT(t＋1)500)this.style.ouseg(this)">(t)]（8）k(t)=p(t)φ(t＋1)[1＋φT(t＋1)p(t)φ(t＋1]－1（9）p(t＋1)=p(t)－k(t)φT(t＋1)p(t)（10）式中：n取值为1，2。将式（2）写成参数表达形式500)this.style

6、.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">=＋[s1(t－1)＋s2(t－1)]500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">＋s1(t－1)500)this.style.ouseg(this)">（11）分析中我们发现，式（2）右边第一和第二项之间有相关性。当s1＋s2的值为1，即s1及s2之中至少有一个开关是导通时，第一项和第二项的状态项是相同的，当s1及s2的值为0，即s1及s2都是关断时，第

7、二项的值始终为零，因此，理论上虽然500)this.style.ouseg(this)">并不是相对应的收敛于a11，h11，a21，h21，a12，h12，a22，h22500)this.style.ouseg(this)">，但500)this.style.ouseg(this)">却应该分别收敛于a11＋h11，a21＋h21，a12＋h12，a22＋h22。通过仿真也证实了这点。于是可以500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">

8、500)this.style.ouseg(this)">用这些值来进行应辨识参数的计算。由所得到的过程参数估计值可以计算出需要辨识的参数值如下：500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">2.2Buck电路参数辨识实验实验系统的方框图如图3所示，通过PCI9810高速数据采集卡，将经过信号调理的Buck电路的电感电流、输出电压和控制脉冲信号采集进入PC中，在PC中进行数据处理和参数辨

9、识的工作。500)this.style