(最新整理)boost小信號(hào)建模

1、(完整)boost小信號(hào)建模(完整)boost小信號(hào)建模 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)boost小信號(hào)建模）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步，以下為(完整)boost小信號(hào)建模的全部?jī)?nèi)容。3 （30分)project: control loop design and simulation

2、of a boost converterfig.1 shows a circuit diagram of a boost converter and the parameters for circuit elements。fig.1. boost converter circuit diagram and system parameters1）derive the largesignal average model of the boost converter and draw the corresponding circuit diagram。2） derive the smallsigna

3、l model of the boost converter and draw the corresponding circuit diagram.3） from the smallsignal model， derive the control to output transfer function （gvd） and plot its frequency-domain response （bode plot） with matlab bode command。4）design a controller to compensate the openloop bode plot with ma

4、tlab sisotool toolbox. clearly mark the poles and zeros of the designed controller and the phase margin of the compensated system. write down the controller transfer function.5）simulate the performance of the compensated converter system in matlab/simulink with the converter average model and the de

5、signed controller。 add disturbances to the input voltage and load power and record the output voltage waveforms.a report containing the above five aspects is required。準(zhǔn)備工作：小信號(hào)模型是一種平均模型，它是假設(shè)在穩(wěn)態(tài)情況下，對(duì)系統(tǒng)加一低頻的交流擾動(dòng)信號(hào)，然后可以得到擾動(dòng)信號(hào)之間的傳遞函數(shù)。對(duì)于boost電路來(lái)說(shuō)，由于開關(guān)頻率很高(220khz），所以，可以利用小信號(hào)的方法，來(lái)得到系統(tǒng)中各量之間的傳遞函數(shù)。另外可以看到,電容上的內(nèi)

6、阻相對(duì)于負(fù)載電阻來(lái)說(shuō)非常小，因此在建模的時(shí)候可以直接忽略.1、大信號(hào)平均狀態(tài)方程的建立假設(shè)有一開關(guān)函數(shù)，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),為1，掛斷時(shí)為0。當(dāng)時(shí)，根據(jù)電感兩端電壓和通過電容的電流列方程： （1)當(dāng)時(shí)，根據(jù)電感兩端電壓和通過電容的電流列方程： （2)將開關(guān)函數(shù)等效為占空比，將（1）式乘，將(2）兩式乘，并分別將兩式相加并化簡(jiǎn)可以得到： （3）這就是boost電路的大信號(hào)平均模型。等效電路如下圖所示：圖 1 平均模型等效電路2、小信號(hào)模型的建立加入擾動(dòng)量、，可以得到如下的小信號(hào)擾動(dòng)模型： （4）忽略高階無(wú)窮小項(xiàng)及穩(wěn)態(tài)項(xiàng)可以得到其小信號(hào)模型如下: (5）若為電阻性負(fù)載,假設(shè)：，并令根據(jù)上式,我們可以畫

7、出小信號(hào)模型的電壓回路及電流回路等效電路圖：圖 1 電壓回路等效電路圖 2 電流回路等效電路從圖 1 和圖2 可以看出，兩個(gè)回路有一定的關(guān)系，電壓回路中，受控電壓源的電流為電流回路中受控電流源電流的,而其電壓為倍，所以，可以利用一理想變壓器將這兩個(gè)電路連接起來(lái)，如圖3 所示。圖 3 boost 電路等效模型根據(jù)圖 3 中所示的電路關(guān)系,來(lái)得到各個(gè)量之間關(guān)系。首先，對(duì)圖3 進(jìn)行拉氏變換，可以得到如圖4 所示的s 域等效電路圖。圖 4 boost電路s域下的等效電路模型由于在小信號(hào)下建立的模型，那么在穩(wěn)態(tài)時(shí),必定滿足以下關(guān)系： （6）可以得到穩(wěn)態(tài)值： （7）把上式帶入到圖4，并忽略電容內(nèi)阻，可以得到boost變換器線性化小信號(hào)交流模型:圖 5 s域等效電路（3）根據(jù)圖5，忽略電容內(nèi)阻，進(jìn)行拉式變換可以得到如下的結(jié)果： （8）轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)可得： （9）忽略電容內(nèi)阻，取d為0。6,vg為48v，v為120v,電感值為100h，電容值為330f，電阻值為12，只考慮脈沖擾動(dòng)的影響，可得占空比d（s)和輸出電壓v之間的傳遞函數(shù)： (10)在matlab中繪制bode圖如下：圖 1 傳遞函數(shù)伯德圖（4）控制器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)控制器，用matlab的“sisotool”工具箱對(duì)開環(huán)bode繪圖進(jìn)行補(bǔ)償。明確設(shè)計(jì)控制器的極點(diǎn)和零點(diǎn),補(bǔ)償系統(tǒng)的相位裕度。寫下控制器傳遞函數(shù).圖 2 控制器