直直降压变换器模糊控制技术的研究.docx

摘要：随着个人计算机、智能手机、微小型电器的发展，以及一些实际应用的需求的提高，对于一些高要求的场合或者设备来说，传统的DC-DC变换器已经无法满足其需求，其主要原因在于，虽然他们可以采用传统的PWM控制方式，但因其物理元器件受到很大的限制，所以他们绝大一部分具有调压范围小，抗干扰能力差的缺点，所以需要采用一些控制方法来克服这些缺点。

本文就这些缺点，以最基本最简单的Buck变换器为模型来研究PID控制，纯模糊控制，模糊PID控制以及模糊-PID复合控制四种控制方式，对其进行建模仿真及实验验证，通过建模仿真得到的理想波形图来对四种控制方式进行比较并得到其优缺点，并通过设计实物来验证仿真结果的正确性及实用性，同时在设计实物的同时也会考虑其经济型，这样更加贴合了实际应用的可行性。最后通过simulink仿真并比较验证出模糊-PID复合控制具有超调量小，稳定性好的优点。

关键词：DC-DC变换器，PID控制，模糊控制，模糊PID，simulink

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 课题的提出及研究意义-1

1.2 控制方法的现状与发展趋势-1

1.3 课题的主要研究内容-2

第二章 DC-DC变换器的研究-3

2.1 基本的 Buck 变换器-3

2.1.1 电路组成-3

2.1.2 工作原理-3

2.1.3 电路的工作模式-4

2.2 参数计算-6

2.3 开环电路的验证-7

2.4 本章小结-8

第三章 控制方法原理-9

3.1 PID控制-9

3.1.1 PID控制原理-9

3.1.2 PID参数整定方法-10

3.2 模糊控制-10

3.2.1 模糊控制的简介-10

3.2.2 模糊控制器的基本结构-11

3.2.3 模糊控制器的设计-12

3.3 模糊PID控制-13

3.4 模糊-PID复合控制-13

3.5 本章小结-14

第四章 系统的仿真-15

4.1 PID控制-15

4.2 纯模糊控制-16

4.3 模糊PID控制-20

4.4 模糊-PID复合控制-24

4.5 本章小结-25

第五章 硬件设计-26

5.1 主电路设计-26

5.1.1 元器件选型-26

5.1.2 原理图设计-26

5.2 控制电路设计-27

5.3 光耦隔离驱动电路-30

5.4 调试-31

5.5 本章小结-31

第六章 总结与展望-32

6.1 总结-32

6.2 展望-32

参考文献-34

致谢-35