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，应有<，其中代入可求得电感值为。在仿真中，为了保证电感电流续流，我们取。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。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 3.2num=[-4.74e-4 133.34];den=[1.78e-8 3.56e-6 1];margin(num,den);-100-50050100Magnitude (dB)10310410510610790180270360Phase (deg)Bode DiagramGm = -42.5 dB (at 1.06e+04 rad/s) , Pm = -17.4 deg (at 8.9e+04 rad/s)Frequency (rad/s)图 3.2 开环系统 bode 图 由图可知，系统的幅值裕度为，相位裕度为，剪切频率为。下面进展超前 PD 校正，使前向通道传递函数满足。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那么有设定超前 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。令超前 PD 校正装置,校正装置的转折频率为可以求出得到校正不含增益的校正装置现在算增益 K 值，用上式校正装置对系统进展校正，程序如下：num=conv([4.511e-5 1],[-4.74e-4 133.34]);den=conv([1.396e-6 1],[1.78e-8 3.56e-6 1]);margin(num,den);运行程序得到 bode 图如图 3.3 所示：-50050100Magnitude (dB)10310410510610710890180270360450Phase (deg)Bode DiagramGm = -1.89 dB (at 4.24e+05 rad/s) , Pm = -18.4 deg (at 6.18e+05 rad/s)Frequency (rad/s)System: untitled1Frequency (rad/s): 1.17e+05Magnitude (dB): 10图 3.3 用不含增益的超前 PD 校正装置校正的系统 bode 图加上校正装置的系统 k 值后，系统的穿越频率应为设定的频率，在图 3.3 中找出在频率处的幅值，由于在图中 1.26 不好选定...