【摘 要】
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本文针对传统PID开关电源动态响应性能难以提升的问题，研究数字式开关电源控制算法。以Buck型DC/DC变换器为研究对象，推导数学模型，在MATLAB上建立数字式开关电源系统模型，针对传
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本文针对传统PID开关电源动态响应性能难以提升的问题，研究数字式开关电源控制算法。以Buck型DC/DC变换器为研究对象，推导数学模型，在MATLAB上建立数字式开关电源系统模型，针对传统PID控制器存在的问题，研究模糊PID复合控制器和变论域模糊自整定PI控制器，并验证了开关电源控制器的可行性。 研究传统PID控制算法在开关电源中的应用，依托Buck型DC/DC变换器模型，在MATLAB中建立传统PID控制器仿真模型，分别以小、中、大负载扰动为研究对象，研究仿真结果。传统PID控制具有灵活性和易于实现的优点，但缺点是依赖于精确的数学模型，鲁棒性较差。传统PID控制算法适用于小负载扰动，控制精度较低的场合。 针对传统PID控制算法存在的问题，研究模糊PID复合控制算法在开关电源中的应用，分析模糊控制的基本原理，研究模糊控制和PID控制相结合的复合控制算法及控制策略。建立模糊PID复合控制器仿真模型，对比传统PID控制器仿真结果，模糊PID复合控制器在系统启动和各负载扰动时，响应时间变短、系统稳定，但缺点是扰动信号变化范围不能太大，否则控制规则有可能失去其调节作用。模糊PID复合控制算法适用于中负载扰动，控制精度有一定要求的场合。 针对模糊PID复合控制算法存在的问题，研究变论域模糊自整定PI控制算法在开关电源中的应用，分析变论域模糊自整定PI控制的基本原理，研究变论域模糊自整定PI控制算法及控制策略。建立变论域模糊自整定PI控制器仿真模型，对比模糊PID复合控制器仿真结果，变论域模糊自整定PI控制器在系统启动和各负载扰动时，响应时间更短、稳态精度更高，但缺点是不易实现。变论域模糊自整定PI控制算法适用于大负载扰动，控制精度要求高的场合。
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