基于PI控制器的DC-DC结构PWM系统simulink建模与仿真

简介: 本课题基于MATLAB2022a的Simulink环境,构建了包含IGBT结构、PI控制器及PWM模块的DC-DC转换器模型,通过仿真验证了系统在电压精确控制方面的性能。PI控制器通过调整占空比实现对输出电压的闭环控制,确保输出稳定。

1.课题概述
基于PI控制器的DC-DC结构PWM系统simulink建模与仿真。包括IGBT结构,PI控制器结构,PWM模块等。

2.系统仿真结果

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3.核心程序与模型
版本:MATLAB2022a

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4.系统原理简介
在电力电子领域,特别是在直流电源变换系统(DC-DC转换器)中,脉宽调制(PWM)技术结合比例积分(PI)控制器广泛应用于电压或电流的精确控制。

   一个典型的降压型DC-DC转换器(Buck Converter)包括电感L、电容C、开关S(通常为MOSFET)以及二极管D。其工作原理基于开关周期T内的导通时间和关断时间比(即占空比D)来控制输出电压Vo相对于输入电压Vi的比例:

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PI控制器负责维持输出电压Vo与参考电压Vref之间的误差尽可能小。其数学表达式如下:

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   PI控制器输出的占空比指令经过比较器与三角波载波信号比较后生成PWM波形。当u(k)高于三角波信号时,开关器件导通;反之则关断。这样就实现了对输出电压Vo的闭环控制。
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