数字控制DC-DC变换器的非线性建模与单输入模糊PID控制算法研究

项目名称： 数字控制DC-DC变换器的非线性建模与单输入模糊PID控制算法研究

项目编号： No.61376029

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 常昌远

作者单位： 东南大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 与传统的模拟电源相比，数字控制DC-DC变换器由于具备易实现复杂算法，配制灵活，鲁棒性好，能够与SoC系统进行无缝整合集成，更有助于降低成本和缩小体积。因此得到越来越多的应用，但由于存在非线性效应引起极限环振荡以及复杂负载变化下的控制问题。本课题将通过深入分析数字控制DC-DC变换器的量化效应与延迟效应产生机理，考虑寄生参数，建立完整精确的系统非线性理论模型，揭示极限环振荡产生的本质，并给出稳定性判据，同时采用几何规划算法进行参数优化，以便采用有效措施提高其稳定性与可靠性。在此基础上给出新的单输入模糊PID控制算法，结合线性与非线性控制各自的优点，使电源系统在输入电压变化以及复杂负载变化下满足动、静态性能要求。同时采用符号距离法，有效简化结构的同时提高控制实时性。最后通过MPW流片来验证所提出的理论与方法的正确性。

中文关键词： 非线性模型；极限环振荡；单输入模糊PID控制；数字控制DC-DC变换器；FPGA

英文摘要： Abstract: Compared with traditional analog power supply, digitally controlled DC-DC converters have the characteristics of easy realization of complex algorithms, fine programmability, flexible configuration, and well robustness. What's more, they can eff

英文关键词： Nonlinear model；Limit cycling oscillation；Single-input fuzzy PID control；Digitally controlled DC-DC converter；FPGA