降压DC/DC变换器的新型PID控制开题报告

全文总字数：7428字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着电源技术的发展，各种新型器件、不断改进的电路拓扑结构及先进的控制策略应用到电源变换器中，使得高频开关变换器在各个领域中得到了越来越广泛的应用^[1]。

dc/dc变换器是高频开关电源最基本的构件，它将不可调的直流电压转变为可调或固定的直流电压，是一种通过开关调节方式控制电能变换的电路。它具有体积小、功率损耗小、转换效率高、输出纹波电压低等优点，在光伏逆变、新能源开发、混合动力车等功率变换场合应用广泛。dc/dc变换器未来的发展趋势是绿色化、高频化、模块化、集成化和智能化^[2]。

由于开关器件的存在，dc/dc变换器属于强非线性系统。而dc/dc变换器常用的控制方法就是线性pid控制，涵盖了动态控制过程中过去、现在和未来的信息，用来实现输出电压或电流的无静差控制。尽管该控制系统通用性较好，但将其应用于非线性的dc/dc变换器会使得系统的动态响应慢，控制特性差，无法实现优化控制和高精度控制。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）降压dc-dc变换器的原理

降压dc/dc变换器可用于将动力电池的高压直流电转换为低压直流电，给低压电器适配供电。主回路和控制模块共同组成降压dc/dc变换器。主回路由功率开关管、整流管、电感、电容等元件构成(如图1所示)，实现能量的转换与传递；控制模块通过选用合适的调制方式及控制模式使得输出电压稳定在期望值。

3. 研究计划与安排

第1周：通过网上查阅资料完成英文文献翻译。

第2周：查阅与毕业设计选题相关的参考文献以及必读参考文献，掌握dc/dc变换器原理及基本研究方法，了解dc/dc变换器的常规pid控制方法。

第3周：在参考文献的基础上对选题有一定认识，撰写开题报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨硕亮.基于dsp的双向dc/dc变换器研究[d].陕西:西安科技大学,2013.

[2] 井冰洁.降压型dc/dc变换器的研究与设计[d].兰州交通大学,2014.

[3] j.g.ziegler and n.b.nichols. optimum settings for automatic controllers[j].transactions of the asme,1942,64:759-768.