【《基于SimuLink的升降压斩波电路仿真与优化（论文）》9200字】 .pdf

基于SimuLink的升降压斩波电路仿真与优化

目录

前言1

1研究背景1

2国内外发展现状及存在问题等2

第一章升降压斩波路原理分析3

1.1绝缘栅双极晶体管IGBT3

1.2BUCK-BOOST斩波路5

第二章PID控制原理7

第三章开关路的小信号解析建模9

第四章BUCK-BOOST斩波路建模（流连续模式）13

第五章基于PID控制的升降压斩波路（系统识别）15

第六章基于PID控制的Buck-Boost变换器分析（基于小信号分析建模法）19

第七章总结21

参考文献22

摘要：斩波路是一种由力子器件组成的对直流压进行大小变换的

力子路，又称作直流变换器。其通常用来提高系统工作效率,尤其是对高

力系统效率问题作出一系列解决方案。通过对力子器件的高速开关控制，将

不固定的源输入直流压转换成特定大小的（负载所需的）直流压,根据调

整占空比调整输出脉冲顺序的长度，调整输出压平均值，最终经过滤波环节，在

负载上取得可控稳定的直流输出输出压。⑹本文通过分析对比Buck-Boost升

降压斩波路开环控制与PID控制的各项性能指标（暂态及稳态性能），给出具

体结论，具有一定的实际意义。

关键词：升降压斩波路,PID,自整定，小信号建模

前言

力子技术，是一门运用力子元器件对能源进行转换与管理的科学技

术，其主要是进行能量转换。所采用的功率子元件大多是由半导体收音机构成

的,故我们也称其为高功率半导体元件（赵晨光，李雅宁,2022）。力变换分类如

表0-1所示：

表。-1力变换分类

-交威C直淋C

交部C交流力控制、变频逆变

直MDC整流斩波

力子器件通常工作在线性工作区，即开关状态，通过按照设定的目标对

力子器件进行周期性通断控制，进而达到预期控制目标。一九五七年由通用

气公司成功研制的世界第一个晶体管是力子技术正式诞生的重要标志，这

种说法已经被科学界广泛接受（王子墨，陈云霞,2023）。从这些背景中看出美籍的

Wewell在一九七四年指出力子学主要由三种学问所构成:工学、子设

备学和控制理论。这一看法已被全世界普遍认可（陈志勇,周宇飞,2021）。

作为一个新兴学科，力与子技术中包含了力原理、子学和自动控制。

它属气工程范畴,其内容主要涉及变换路、力子器件、力子装备与

控制系统,应用于一般的工业、力系统、子设备供、道路交通、家用器

等领域（张智伟,周文博,2021）。

1研究背景

用作动机的调速是直流变换器的首要功能，依靠其优秀的压及励磁调节

功能。枢压大小及磁场方向影响了机转子转动速度，由此分析，可以用斩波

路控制机枢压，在这类情况下即改变斩波路开关占空比进而调节

压，即机枢压（高文和，杨涵韵,2024）。另外,通过对斩波路进行磁调

控，进而可以按需调控机转速。因此直流机配合直流变