(最新整理)boost小信號建模

1、(完整)boost小信號建模(完整)boost小信號建模 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)布之前我們對文中內容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)boost小信號建模）的內容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為(完整)boost小信號建模的全部內容。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。準備工作：小信號模型是一種平均模型，它是假設在穩(wěn)態(tài)情況下，對系統(tǒng)加一低頻的交流擾動信號，然后可以得到擾動信號之間的傳遞函數。對于boost電路來說，由于開關頻率很高(220khz），所以，可以利用小信號的方法，來得到系統(tǒng)中各量之間的傳遞函數。另外可以看到,電容上的內

6、阻相對于負載電阻來說非常小，因此在建模的時候可以直接忽略.1、大信號平均狀態(tài)方程的建立假設有一開關函數，當開關管導通時,為1，掛斷時為0。當時，根據電感兩端電壓和通過電容的電流列方程： （1)當時，根據電感兩端電壓和通過電容的電流列方程： （2)將開關函數等效為占空比，將（1）式乘，將(2）兩式乘，并分別將兩式相加并化簡可以得到： （3）這就是boost電路的大信號平均模型。等效電路如下圖所示：圖 1 平均模型等效電路2、小信號模型的建立加入擾動量、，可以得到如下的小信號擾動模型： （4）忽略高階無窮小項及穩(wěn)態(tài)項可以得到其小信號模型如下: (5）若為電阻性負載,假設：，并令根據上式,我們可以畫

7、出小信號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，兩個回路有一定的關系，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電路連接起來，如圖3 所示。圖 3 boost 電路等效模型根據圖 3 中所示的電路關系,來得到各個量之間關系。首先，對圖3 進行拉氏變換，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下建立的模型，那么在穩(wěn)態(tài)時,必定滿足以下關系： （6）可以得到穩(wěn)態(tài)值： （7）把上式帶入到圖4，并忽略電容內阻，可以得到boost變換器線性化小信號交流模型:圖 5 s域等效電路（3）根據圖5，忽略電容內阻，進行拉式變換可以得到如下的結果： （8）轉化為傳遞函數可得： （9）忽略電容內阻，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，只考慮脈沖擾動的影響，可得占空比d（s)和輸出電壓v之間的傳遞函數： (10)在matlab中繪制bode圖如下：圖 1 傳遞函數伯德圖（4）控制器的設計設計一個控制器，用matlab的“sisotool”工具箱對開環(huán)bode繪圖進行補償。明確設計控制器的極點和零點,補償系統(tǒng)的相位裕度。寫下控制器傳遞函數.圖 2 控制器