Buck型DC-DC变换器中单输入模糊控制器的设计与实现

提出了一种简化的用于数字控制DC-DC变换器的模糊控制算法——单输入模糊控制算法.通过在算法中引入符号距离法,将常规模糊控制算法中的2个输入简化为单个输入,从而使相应的模糊规则条数明显减少.在此基础上,采用FPGA设计了单输入模糊控制器,并进行了系统验证.测试结果表明,在输入电压为2.7-3.5V、输出电压为0.8-1.5V的Buck型DC-DC开关变换器中,系统的建立时间小于15

第4 2卷第 2期21 0 2年 3月

东南大学学报 (自然科学版)J R OU NALOFS T E T U VE ST ( a￣ S ineE io ) OU H AS NI R I Y N mr c c dt n e i

Vo . 2 No. 14 2 M a .2 2 r 01

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Bc u k型 DC DC变换器中 .单输入模糊控制器的设计与实现常昌远陈瑶黄金峰王青 (东南大学集成电路学院，南京 20 9 ) 10 6

摘要：提出了一种简化的用于数字控制 DC DC变换器的模糊控制算法——单输入模糊控制算 .

法.通过在算法中引入符号距离法，常规模糊控制算法中的 2个输入简化为单个输入，而使将从相应的模糊规则条数明显减少 .此基础上，用 F G设计了单输入模糊控制器，进行了系在采 PA并 统验证.测试结果表明，输入电压为 27~3 5V、出电压为 0 8~15V的 B c在 . .输 . . uk型 DCDC— 开关变换器中，系统的建立时间小于 10ms稳态误差小于 1 5, 0mV.与常规模糊控制器相比，种这单输入模糊控制器具有设计、节和硬件实现简单等优势，调因而有望在数字控制 D—变换器 CDC中得到广泛应用.

关键词：输入模糊控制器；单常规模糊控制器；字 D— C变换器；数 CD场编程门阵列( P A) FG 中图分类号：T 4 2; N 0 N 3 T 42文献标志码： A文章编号： 0 1 0 0 ( 0 2 0 42 90 10— 5 5 2 1 ) 2 32 -5

De i n a d i p e e a i n o i g e i pu u z o t o l r sg n m lm nt to f sn l n t f z y c n r l e f r Bu k DC. 0 c DC o v r e c n e trC a g C a g u n C e a Hu n ifn W a gQ n h n h n y a h n Y o a gJ e g n n ig( olg f nert i ut o tesUnvri,N nig2 09 C ia C l eo t a dCr i,S uhat iesy aj 10 6, hn ) e I g e c t n

Abs r c:A

i lfe u z o to l o i m e ord g tly c n ol d DC- ta t smp i d f z y c n r lag rt i h us d f i ial o t l r e DC o v re s he c n e tr,tsn l n utf z y c n o l o i m, i r p s d. I h s a g rt m, t i ne it n e m e o s i g e i p u z o t la g rt r h sp o o e n t i l o h i he sg d d sa c t d i h i to uc d t i p iy t w o i p t n t o v n i n lf z y c n o l o t m o a sn l n u, n r d e o sm lf he t n u s i he c n e to a u z o t lag rh r i t i g e i p t

ma i e n mb ro e c re p n ng f z y r l ssg i c n l e u e k ng t u e f t o r s o di u z u e i n f a ty r d c d. On t i a i h e snge h h i h s b ss,t i l

ip t u z o t l rsds n db ef l—rga n u zyc nr l ei e yt e po rmma l gt ary F G, n ef a v ri f oei g h i d be a ra ( P A) a dt n ei— e h il fc to Spe f r d.Th x rme t e u t h w h t f r t e Bu k DC- ai n i ro me e e pe i n a r s ls s o t a c l o h DC wic i o v re s t hng c n e tr, wh n t e i p o tg s2. o 3. a e o t utv la e i 8 t . ,te s tu i sls e h n utv la e i 7 t 5 V nd t u p ot g s0. o 1 5 V h e— p t h me i e s h n 1 0 m n ta y sae e r r i e s t n 1 t a 5 s a d t e se d— tt r o s ls a 0 mV. Co a e t e c nv n i n uz y h h mp r d wi t o e to a f z hh lc n r le, t e sn l n tf z y c n ol rha i p e a d

ae i p e e tto n d sg o to lr h i g e i pu u z o t l s sm lr h r e r w r m lm n ai n i e i n, rg a e ul—

to a d i l me t t n.Th r f r i n n mp e n ai o e e o e,i ma d l s d i i ial o tol d DC— t y be wi ey u e n d g t l c n l y r e DC o v r- cne terS.

Ke r y wo ds:sn l n utf z o to lr o e to l u z on o lr i ia i g e i p uz y c n l;c nv n i na f z y c t le;d g tlDC- r e r DC o v re; c n e r t

i dpo rm be a r y( P A) f l.rga mal g t a a F G e e r

近年来，随着便携式设备的普及，一些高端在

非线性对象，是一种基于小信号模型设计出来的控

应用中传统 D D变换器的实际应用效果并不 C—C理想 .主要是因为 DC DC变换器本质上是一个这—

制器，能保证系统在输入和负载大范围变化时的不稳定性；此外， CDC变换器的供电系统、载变 D—负

收稿日期：2 1￣8 1作者简介：昌远 (9 l )男， 01 - . 0 常 16一，博士，副教授，cyc e. d .a cy c@Sl eu c . 1 基金项目：国家核高基重大专项资助项目(0 9 X00 10 30 3 . 2 0 Z 13 - -0 ) 0 引文格式：昌远，常陈瑶，黄金峰， B c型 D . c变换器中单输入模糊控制算法的设计与实现[ 1东南大学学报：等. u k cD J.自然科学版，0 2 4 2 1,2 ( )2 9—2 3 d i1 .99 ji n 10 0 0 .0 2 0 .0] 2:2 3 .[ o:0 3 6/.s .0 1— 5 5 2 1.2 0 7 s

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