基于DSP的宽幅输出直流全桥变换器控制策略研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kobe20060121
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传统的功率电子技术中,全桥移相变换器通常采用模拟电路来实现电压或电流控制。近年来,随着数字信号处理技术的日益成熟、完善,数字信号处理器、微控制器和微处理器性价比的不断提高,数字控制在功率变换器中得到广泛应用。与模拟控制相比,数字控制可以实现更加复杂的控制策略,被控系统具有更高的稳定性、灵活性和可靠性,并易于实现智能化,同时也可以缩短新产品的开发周期。  课题深入研究基于状态空间平均法的Buck变换器小信号建模方法,充分考虑谐振电感及占空比丢失对全桥移相变换器模型建立的影响,分别就连续电流模式、断续电流模式下变换器模型进行分析,得到其小信号等效电路及状态空间平均模型。  对移相全桥变换器工作在宽范围调节状态下各种补偿方案进行分析,得到其模拟PID控制策略,并基于已经构建的变换器模型以及模拟PID控制器参数,研究并实现一种带有积分分离的变参数数字PID控制策略。  以TI公司的TMS320F2407DSP为核心控制器件,详细设计控制系统硬件电路,其中包括驱动电路、采样电路和保护电路等。同时,通过软件编程实现上述数字PID算法。  基于Saber软件,对文中给出技术参数的全桥变换器进行仿真,得到其开环特性,确定主电路结构及器件选型的正确性。运用所设计的数字控制器对该变换器进行移相控制,实验证明带有积分分离的变参数数字PID控制算法实现简单,计算周期较短,系统具有较高的动态响应速度及较好的鲁棒特性。
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