BOOST电路pid和fuzzy闭环控制仿真

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buck电路PID和FUZZY闭环控制

设计报告

专业：电气工程

学号：15S053144

姓名：张佳云

第一章绪论 (1)

第二章 BUCK电路的设计与仿真 (2)

2.1 设计指标 (2)

第三章 BUCK电路的PID设计与仿真 (2)

3.1 设计框图 (2)

3.2 BUCK开环主电路拓扑参数计算 (3)

3.3 BUCK电路PID闭环控制的设计 (6)

第四章 BUCK电路的FUZZY设计与仿真 (17)

4.1 设计框图 (17)

4.2 设计过程 (17)

第五章总结 (25)

参考文献 (26)

第一章绪论

BUCK电路是一种降压斩波器，主要通过调节占空比的大小控制输出电压的大小，是一种简单常用的拓扑结构，应用范围广。本文采用PID控制和模糊控制两种方法控制BUCK电路，使其达到一定的标准。

PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有70多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。微分项能预测误差变化的趋势，具有抑制误差的作用，可以避免被控量的严重超调。本文利用这个原理通过给系统添加补偿函数实现对系统的控制。模糊控制是采用由模糊数学语言描述的控制律（控制规则）来操纵系统工作的控制方式。按照模糊控制律组成的控制装置称为模糊控制器。模糊控制的特点是不需要考虑控制对象的数学模型和复杂情况，而仅依据由操作人员经验所制订的控制规则就可构成。凡是可用手动方式控制的系统，一般都可通过模糊控制方法设计出由计算机执行的模糊控制器。模糊控制所依据的控制律不是精确定量的。其模糊关系的运算法则、各模糊集的隶属度函数，以及从输出量模糊集到实际的控制量的转换方法等，都带有相当大的任意性。对于模糊控制器的性能和稳定性，常常难以从理论上作出确定的估计，只能根据实际效果评价其优劣。

BOOST电路pid和fuzzy闭环控制仿真讲课稿

1.设计要求

（1）输入电压范围为50-98V ，输出电压为100V ，额定负载下输入电流20A ；

（2）纹波（峰峰值）不超过1%；（3）在75V 输入条件下效率大于96%。

2.boost 电路拓扑和各参数值

电感参数计算：选定输入电压为75V 来计算各参数，此时稳态占空比为0.25，输出电压为100V ，开关频率为100KHz 。

为保持输出电流连续，设电容电流增量为I oc ，应有I oc

2)1(2D D L

TU I o

oc -= 2)1(20

2L D D TU o

-⨯≥

代入可求得电感值为H L μ52.375.025.020

2100

1025=⨯⨯⨯≥

-。在仿真中，为了保证电感电流续流，我们取H L μ20=。

电容参数计算：电容的选择主要是考虑纹波小于1%，即1V ，根据boost 电路的纹波计算公式：

U o o =∆U

可以推出

H R U DT U C o o μ5010

5.01025.01005=⨯⨯⨯=∆=-

在仿真中，为了确保输出电压纹波小于设定值，C 取H 500μ。

3.PID 控制器的boost 电路仿真

用PID 控制器控制的闭环boost 电路的原理图如图3.1所示

图3.1 PID 控制的闭环boost 电路原理图

经过小信号建模可得开环传递函数为

'22

'')/()1()(D

s R L LCs R D sL

U D s G o vd ++-

= 代入数据可得

1056.31078.1s 1074.434.13375.0)10/1020(105001020)1075.010201(10075.0)(62842

pid和fuzzy在boost中的应用与MATLAB仿真知识讲解

利用PID控制器和FUZZY控制器控制BOOST电路

在MATLAB中的仿真

一、仿真目的：

1、学习使用MATLAB，并在MATLAB中建立电力电子仿真电路模型

2、仿真BOOST的PID控制，调整参数，更深入理解PID控制

3、仿真BOOST的FUZZY控制，并对FUZZY的工作原理和方式更好理解

二、仿真指标：

1、输入电压V in=5V±10%；

2、输出电压V o=12V；

3、纹波水平V ripple<70mV;

4、输出功率Po=30W；

5、效率η≥85%；

6、超调σ<10%Vo；

7、由半载切满载（或由满载切半载）的电压调整率小于10%；

8、由空载切满载（或由满载切空载）的电压调整率小于15%；

9、MOSFET的开关频率f s=100kHz.

三、仿真步骤及结果：

（一）PID控制BOOST的仿真

1、BOOST主电路参数计算

（1）BOOST主电路拓扑

图1 BOOST 电路拓扑

（2）电感的计算

(1)

2o L o oc V D D i Lf V D D I Lf

-∆=

则

只要I oc ≤I o 则输出电流处于连续状态，则可得电感：

23(1)120.1137 2.7330221001012

o oc V D D L uH I f -⨯≥==⨯⨯⨯

（3）输出滤波电容C 的计算

370223.27010o o I D

Q V mV C fC

I D

C uF

f -∆∆=

=<>=⨯

2、BOOST 闭环PID 的MATLAB 仿真

（1）在Simulink 中搭建好BUCK 电路的仿真模型，使用开关器件是MOSFET ，其开关频率用100kHz ，电感电容分别由上述公式计算得到，电路临界电感为 2.3uH ，临界电容为223.2uF ，如图2所示。

buck电路PID和FUZZY闭环控制

设计报告

专业：电气工程

学号：15S053144

姓名：张佳云

第一章绪论 (1)

第二章 BUCK电路的设计与仿真 (2)

2.1 设计指标 (2)

第三章 BUCK电路的PID设计与仿真 (2)

3.1 设计框图 (2)

3.2 BUCK开环主电路拓扑参数计算 (3)

3.3 BUCK电路PID闭环控制的设计 (6)

第四章 BUCK电路的FUZZY设计与仿真 (17)

4.1 设计框图 (17)

4.2 设计过程 (17)

第五章总结 (25)

参考文献 (26)

第一章绪论

BOOST电路pid和fuzzy闭环控制仿真

精心整理1.设计要求

（1）输入电压范围为50-98V，输出电压为100V，额定负载下输入电流20A；（2）纹波（峰峰值）不超过1%；

（3）在75V输入条件下效率大于96%。

，输

电路的在仿真中，为了确保输出电压纹波小于设定值，C取H

500μ。

3.PID控制器的boost电路仿真

用PID控制器控制的闭环boost电路的原理图如图3.1所示

图控制的

在o 0s rad /109.84c0⨯=ω。

下面进行超前PD 校正，使前向通道传递函数满足 45>γ。超前PD 校正装置传递函数是

超前PD 校正装置增加的相角为则有

设定超前PD 校正后的剪切频率为1/5的开关频率，即剪切频率为20kHz ，再由公式得s rad c /1026.15'⨯=ω。

令超前s rad c /1026.1⨯=，在图3.3中找出在频率51026.1⨯处的幅值，由于在图中1.26不好选定，就选出一个大致的1.17来参考，可以看出在'c ω不加k 校正后系统的幅值大概为dB L c 4.9)('=ω，加上k 后应该有

可以算出k 为0.339。

所以超前PD 校正装置为

在matlab 中运行下面程序看经过超前校正后的bode 图3.4： num=conv([1.529e-50.339],[-4.74e-4133.34]); den=conv([1.396e-61],[1.78e-83.56e-61]);

加PI PI 特性，因此PI 校正主要对系统低频起作用，根据经验可知11.0c ωω≤，这里取

s rad /1000=ω。得到PI 环节为

BOOST电路设计及matlab仿真

Boost升压电路及MATLAB仿真

一、设计要求

1.输入电压（VIN）:12V

2.输出电压（VO）：18V

3.输出电流（IN）:5A

4.电压纹波：

5.开关频率设置为50KHz

需设计一个闭环控制电路，输入电压在10—14V或负载电流在2—5A范围变化时，稳态输出能够保持在18V 。根据设计要求很显然是要设计一个升压电路即Boost电路。Boost电路又称为升压型电路,是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。

二、主电路设计

图1主电路

Boost电路的工作原理

Boost升压电路电感的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当MOS开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来，当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁场能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成。

Boost升压电路的肖特基二极管主要起隔离作用，即在MOS开关管闭合时，肖特基二极管的正极电压比负极的电压低，此时二极管反向截止，使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电；因在MOS管断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端。闭合开关会引起通过电感的电流增加。打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容因储存来自电感的电流，多个开关周期以后输出电容的电压升高，结果输出电压高于输入电压。

基于Pid Fuzzy控制Boost电路的设计以及MATLAB仿真剖析

用Pid Fuzzy控制Boost电路

专业：电气工程

学号：11111111

姓名：11111111＿

Boost升压电路的Pid及Fuzzy控制及仿真

1111111

摘要：随着现代科学技术的快速发展，电力电子技术在军事、工业、民用中都得到了广发的应用，尤其是依托于电力电子技术的开关电源更是突飞猛进；本文简单论述了用Pid Fuzzy控制Boost电路的方法，文中没有对信号模型的化简计算等做过于详尽的分析，主要是学会作为研究生遇到问题时，如何查找资料、整理思路解决问题，以及如何撰写论文，为以后的科学研究工作打下基础。

关键词：Boost；Fuzzy；Pid；升压电路

一、作业目的

1.学习Boost电路的基本原理，学习MATLAB在电力电子技术中的应用。

2.掌握Pid控制及其调节机理，了解Fuzzy控制器的设计过程及基本工作原

理。

3.掌握解决问题的基本步骤以及如何撰写论文。

二、仿真电路要求指标

1.输入电压U

i ：20V—95V；输出电压U

：100V；满载输出电流I

=18A

2.纹波：V

ripple ≦1%I

=18A

3.效率：U

=75V时η≧95

4.负载切换时输出电压U

o 纹波要求：满载切半载、半载切1/10载时V

ripple

≦

1%；满载切1/10载时V

ripple

≦5%

5.自定义参数：开关频率f=100KHz

三、参数计算、电路设计及仿真模拟

1.参数计算

1)电阻R的计算

由输出电压U

o =100V，输出电流I

=18A得满载电阻

R=O

=5.556

2)电感L的计算

由已知条件输入电压20V —95V ，输出电压U o =100V 得占空比：

boost电路pid和fuzzy闭环控制仿真

1.设计要求

（1）输入电压*围为50-98V ，输出电压为100V ，额定负载下输入电流20A ；

（2）纹波〔峰峰值〕不超过1%；（3）在75V 输入条件下效率大于96%。

2.boost 电路拓扑和各参数值

电感参数计算：选定输入电压为75V 来计算各参数，此时稳态占空比为0.25，输出电压为100V ，开关频率为100KHz 。

为保持输出电流连续，设电容电流增量为I oc ，应有I oc <I om ax ，其中

代入可求得电感值为H L μ52.375.025.020

2100

1025=⨯⨯⨯≥

-。在仿真中，为了保证电感电流续流，我们取H L μ20=。

电容参数计算：电容的选择主要是考虑纹波小于1%，即1V ，根据boost 电路的纹波计算公式：可以推出

在仿真中，为了确保输出电压纹波小于设定值，C 取H 500μ。

3.PID 控制器的boost 电路仿真

用PID 控制器控制的闭环boost 电路的原理图如图3.1所示

图3.1 PID 控制的闭环boost 电路原理图

经过小信号建模可得开环传递函数为代入数据可得

在matlab 中输入下面的程序作出bode 图3.2 num=[-4.74e-4 133.34]; den=[1.78e-8 3.56e-6 1]; margin(num,den);

图3.2 开环系统bode 图

由图可知，系统的幅值裕度为dB GM o 5.42-=，相位裕度为

4.170-=γ，剪切频率为s rad /109.84c0⨯=ω。

下面进展超前PD 校正，使前向通道传递函数满足 45>γ。超前PD 校正装置传递函数是超前PD 校正装置增加的相角为则有

BOOST电路设计及仿真

一. Boost主电路设计： (2)

1.1占空比D计算 (2)

1.2临界电感L计算 (2)

1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V） (2)

1.4输出电阻阻值 (2)

二. Boost变换器开环分析 (2)

2.1 PSIM仿真 (2)

2.2 Matlab仿真频域特性 (2)

三. Boost闭环控制设计 (2)

3.1闭环控制原理 (2)

3.2 补偿网络的设计（使用SISOTOOL确定参数） (2)

3.3 计算补偿网络的参数 (2)

四．修正后电路PSIM仿真 (2)

五．设计体会 (2)

Boost变换器性能指标:

输入电压：标准直流电压Vin=48V

输出电压：直流电压Vo=220V 参考电压Vref=5V

输出功率：Pout=5Kw

输出电压纹波：Vpp=2.2V Vm=4V

电流纹波：0.25A

开关频率：fs=100kHz

相位裕度：60

幅值裕度：10dB

一. Boost主电路设计：

1.1占空比D计算

根据Boost变换器输入输出电压之间的关系求出占空比D的变化围。

1.2临界电感L计算

选取L>Lc，在此选L=4uH

1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<

2.2V）

选取C>Cc，在此选C=100uF

1.4输出电阻阻值

Boost主电路传递函数Gvd（s）

占空比d（t）到输出电压Vo（t）的传递函数为：

二. Boost变换器开环分析

2.1 PSIM仿真

电压仿真波形如下图

电压稳定时间大约1.5毫秒，稳定在220V左右电压稳定后的纹波如下图

电压稳定后的纹波大约为2.2V

电流仿真波形如下图

电流稳定时间大约2毫秒，稳定在22A左右电流稳定后的纹波如下图

BOOST电路pid和fuzzy闭环控制仿真设计

1.设计要求

（1）输入电压围为50-98V ，输出电压为100V ，额定负载下输入电流20A ；

（2）纹波（峰峰值）不超过1%；

（3）在75V 输入条件下效率大于96%。

2.boost 电路拓扑和各参数值

电感参数计算：选定输入电压为75V 来计算各参数，此时稳态占空比为0.25，输出电压为100V ，开关频率为100KHz 。

为保持输出电流连续，设电容电流增量为I oc ，应有I oc

中

2)1(2D D L TU I o oc -= 2)1(20

2L D D TU o -⨯≥ 代入可求得电感值为H L μ52.375.025.020

21001025=⨯⨯⨯≥-。在仿真中，为了保证电感电流续流，我们取H L μ20=。

电容参数计算：电容的选择主要是考虑纹波小于1%，即1V ，根据boost 电路的纹波计算公式：

DT U o o =∆U

可以推出

H R

U DT U C o o μ5010

5.01025.01005

=⨯⨯⨯=∆=- 在仿真中，为了确保输出电压纹波小于设定值，C 取H 500μ。

3.PID 控制器的boost 电路仿真

用PID 控制器控制的闭环boost 电路的原理图如图3.1所示

图3.1 PID 控制的闭环boost 电路原理图

经过小信号建模可得开环传递函数为

2'22'')/()1()(D s R L LCs R D sL U D s G o vd ++-

= 代入数据可得

11056.31078.1s 1074.434.13375.0)10/1020(105001020)1075.010201(10075.0)(62842

buck电路PID和FUZZY闭环控制

设计报告

专业：电气工程

学号：15S053144

姓名：张佳云

第一章绪论.................................................................................. 错误!未定义书签。第二章BUCK电路的设计与仿真............................................. 错误!未定义书签。

设计指标.............................................................................................. 错误!未定义书签。第三章BUCK电路的PID设计与仿真 .................................. 错误!未定义书签。

设计框图............................................................................................ 错误!未定义书签。

BUCK开环主电路拓扑参数计算 ................................................ 错误!未定义书签。

BUCK电路PID闭环控制的设计 ................................................. 错误!未定义书签。第四章BUCK电路的FUZZY设计与仿真 ............................ 错误!未定义书签。

buck电路PID和FUZZY闭环控制

buck 电路PID 和FUZZY闭环控

制

设计报告

专业：电气工程学号：

15S053144 ：佳云

第一章绪论 (1)

第二章 BUCK 电路的设计与仿真 (2)

2.1设计指标 (2)

第三章 BUCK电路的 PID 设计与仿真 (2)

3.1设计框图 (2)

3.2BUCK 开环主电路拓扑参数计算. (3)

3.3BUCK 电路PID闭环控制的设计. (6)

第四章 BUCK 电路的 FUZZY设计与仿真 (17)

4.1 设计框图 (17)

4.2 设计过程 (17)

第五章总结 (25)

参考文献 (26)

第一章绪论

BUCK电路是一种降压斩波器，主要通过调节占空比的大小控制输出电压的大小，是一种简单常用的拓扑结构，应用围广。本文采用PID 控制和模糊控制两种方法控制BUCK电路，使其达到一定的标准。

PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有70 多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID 控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。PID 控制，实际中也有PI 和PD控制。PID 控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项” 。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。微分项能预测误差变化的趋势，具有抑制误差的作用，可以避免被控量的严重超调。本文利用这个原理通过给系统添加补偿函数实现对系统的控制。模糊控制是采用由模糊数学语言描述的控制律（控制规则）来操纵系统工作的控制方式。按照模糊控制律组成的控制装置称为模糊控制器。模糊控制的特点是不需要考虑控制对象的数学模型和复杂情况，而仅依据由操作人员经验所制订的控制规则就可构成。凡是可用手动方式控制的系统，一般都可通过模糊控制方法设计出由计算机执行的模糊控制器。模糊控制所依据的控制律不是精确定量的。其模糊关系的运算法则、各模糊集的隶属度函数，以及从输出量模糊集到实际的控制量的转换方法等，都带有相当大的任意性。对于模糊控制器的性能和稳定性，常常难以从理论上作出确定的估计，只能根据实际效果评价其优劣。

pid和fuzzy在boost中的应用与MATLAB仿真设计

利用PID 和FUZZY 控制BOOST 电路

在MATLAB 中的仿真

一、仿真目的：

1、学习使用MATLAB ，并在MATLAB 中建立电力电子仿真电路模型

2、仿真BOOST 的PID 控制，调整参数，更深入理解PID 控制

3、仿真BOOST 的FUZZY 控制，并对FUZZY 的工作原理和方式更好理解

二、仿真指标：

1、输入电压V in =5V±10%；

2、输出电压V o =12V ；

3、纹波水平V ripple <70mV;

4、输出功率Po=30W ；

5、效率η≥85%；

6、超调σ<10%Vo；

7、由半载切满载（或由满载切半载）的电压调整率小于10%； 8、由空载切满载（或由满载切空载）的电压调整率小于15%； 9、MOSFET 的开关频率f s =100kHz.

三、仿真步骤及结果：

（一）PID 控制BOOST 的仿真 1、BOOST 主电路参数计算（1）BOOST 主电路拓扑

图1 BOOST 电路拓扑

（2）电感的计算

(1)

2o L o oc V D D i Lf V D D I Lf

-∆=

则

只要I oc ≤I o 则输出电流处于连续状态，则可得电感：

(1)120.1137

2.73

2210010

V D D

L uH

I f

-⨯

≥==

⨯⨯⨯

（3）输出滤波电容C的计算

223.2

7010

I D

V mV

C fC

I D

C uF

∆

∆==<

⨯

2、BOOST闭环PID的MATLAB仿真

（1）在Simulink中搭建好BUCK电路的仿真模型，使用开关器件是MOSFET，其开关频率用100kHz，电感电容分别由上述公式计算得到，电路临界电感为2.3uH，临界电容为223.2uF，

buck电路PID和FUZZY闭环控制

buck 电路PID 和FUZZY闭环控

制

设计报告

专业：电气工程学号：

15S053144 ：佳云

第一章绪论 (1)

第二章 BUCK 电路的设计与仿真 (2)

2.1设计指标 (2)

第三章 BUCK电路的 PID 设计与仿真 (2)

3.1设计框图 (2)

3.2BUCK 开环主电路拓扑参数计算. (3)

3.3BUCK 电路PID闭环控制的设计. (6)

第四章 BUCK 电路的 FUZZY设计与仿真 (17)

4.1 设计框图 (17)

4.2 设计过程 (17)

第五章总结 (25)

参考文献 (26)

第一章绪论

PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有70 多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID 控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。PID 控制，实际中也有PI 和PD控制。PID 控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项” 。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。微分项能预测误差变化的趋势，具有抑制误差的作用，可以避免被控量的严重超调。本文利用这个原理通过给系统添加补偿函数实现对系统的控制。模糊控制是采用由模糊数学语言描述的控制律（控制规则）来操纵系统工作的控制方式。按照模糊控制律组成的控制装置称为模糊控制器。模糊控制的特点是不需要考虑控制对象的数学模型和复杂情况，而仅依据由操作人员经验所制订的控制规则就可构成。凡是可用手动方式控制的系统，一般都可通过模糊控制方法设计出由计算机执行的模糊控制器。模糊控制所依据的控制律不是精确定量的。其模糊关系的运算法则、各模糊集的隶属度函数，以及从输出量模糊集到实际的控制量的转换方法等，都带有相当大的任意性。对于模糊控制器的性能和稳定性，常常难以从理论上作出确定的估计，只能根据实际效果评价其优劣。

boost的PID和FUZZY调节电路

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

第一章绪论 ............................................................................................................ - 1 -

第二章PID对BOOST电路的控制及仿真...................................................................... - 2 -

2.1 设计要求........................................................................................................ - 2 -

2.2 设计思路........................................................................................................ - 2 -

2.3 设计过程........................................................................................................ - 3 -

pid和fuzzy控制boost电路

PID 和fuzzy 两张方法控制boost 电路升压

一，仿真指标

1、输入电压V in =20~95V ；

2、输出电压V o =100V ；

3、效率η≥95%；

4、由半载切满载（或由满载切半载）的负载调整率小于5%；

5、由空载切满载（或由满载切空载）的电压调整率小于1%；二，开环电路参数设计

1，开环电路，选择boost 主电路

图一

2，参数选择

电感，电容临界值的选择

电感电流变化值为Lf D D V i L )1(0-=∆ 且Lf

D D V I oc 2)1(2

0-=

所以22

(1)1001/3(2/3) 4.12221810010OC V D D L H

I f μ-⨯⨯≥==⨯⨯⨯（按D 取13时公式取得最大值）由公式01I D Q V V C fC ∆∆=

=< 得出060I D

C F f

μ>= 此处取电感值10H μ，电容值取1000F μ，观察开环仿真输出电压 75V 输入，占空比为25%时，电压输出波形如下

图二

输入95V ，占空比为5%时，输出电压波形

图三

输入20V ，占空比为80%时，输出电压波形

由以上图像可以看出，电感 ,电容值基本满足要求。三，PID 控制电路设计系统框图如图所示

Boost 电路控制输入到输出的传递函数：

2211/(1(/))

()(1)(1/)1/in d RAMP

V L C s L R G s V D s s RC L C

⨯-=

⨯

⨯-++

其中：

2/(1)L D =-L

三角波幅值RAMP V 取1 R ：负载电阻阻值

C ：输出滤波电容的值

D ：输入75V 时的开关占空比，此时为25%