Thiết kế cấu trúc điều khiển bộ biến đổi buck boost

Thiết kế cấu trúc điều khiển bộ biến đổi buck boost

Tham số bộ biến

đổi Buck-Boost

Điện áp uin = 24V, điện áp ra uo = 15V

Điện cảm L = 100µH

Tụ điện C = 697µF và rC = 0,01 Ω

Tần số phát xung fx = 100kHz

Công suất 100W

1. Xâysựngmôhìnhtínhiệutrungbìnhcủabộbiếnđổi Buck Boost

a. Trạngthái 1 ( V thong , D khóa )

 => =>

Đặt, ,

Suyra :

b. Trạngthái 2 ( V khóa , D thông)

Môhìnhtrungbìnhmôtảbộbiếnđổi Buck-Boost vớihếsốđiềuchếlàd :



Tạiđiểm là việccânbằng ta có :



Môhìnhtínhiệunhỏcủabộbiếnđổi DC/DC :

Ta có

Tínhtoáncácgiátrịđãcho :

Ta có :





II Tínhtoánchọn van

Dòngtải là :

Dòngtrungbình qua van V :=

Dòngtrungbình qua diotD :

Hai van chịuđượcđiệnáp

Vậynênchọn van V

III Thiếtkếbộđiềukhiểntheochếđộđiềukhiểnđiệnáp

Sơđồkhốicầutrúcđiềukhiểntheođiệnáp :

Ta cóhàmtruyềngiữađiệnápđầuravàhệsốđiềuchế :

Dạngkháccủahàmtruyềnnày ta có :

Theo đềbài ta có :

Suyra :

Khikhôngcóbộbù, theođồthi bode tầnsốcắtlà 76,6 kHz Độdựtrữpha PM là -57,60

Ta thiếtkếbộbù Lead PDđạtđượctầnsốcắtdướitầnsốfRHP =>fc=800Hz

vàcóđộdựtrữphamongmuốn là 450

Sửdụnglệnh [mag,phase]=bode(Gvd,2*pi*800) ta được

Theo côngthức 3.102 trongbàigiảng ta có :

Phacủabộđiềukhiểnlà





 0,041

Ta cóđồthịbodehệhở

* Dùngbộbù PD loại 2 thì ta được :gócphabộbùsẽ them khâutíchphâncóphalà -90

độnêngócphasẽlà : -90 -180+45-146,6=-191,6

Gc0=1065,6

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -5

0 5 10 15 20 25

Sửdụngbộbùhaiđiểmkhông, haiđiểmcực

Dùnglệnh [mag,phase]=bode(Gvd,2*pi*800) ta được

Biênđộbộbùđượcxácđịnh :



Kếtquảmôphỏnglà:

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 -5

0 5 10 15 20

Dùng PID ta cówzvàwpgiống PD, chọnfL<Fc/10=80Hz

 Chon fL=70Hz=>wL=439,6

Wz=786,44*2*pi=4939

Wp=5111

WL=439

W0=2329;Wc=628Hz;Gco PID=9,247

Kếtquảmôphỏng:

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 -20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

IV Điềukhiểndòngđiện

1. Điềukhiểndòngđiệnđỉnh

Sơđồkhốiđiềukhiểndòngđiệnđỉnh

Ta có :

63,375

Bộđiềukhiểnđiệnáp dung bộđiềuchỉnhđiệnápkiểu PI

Điểm zero củabộđiềuchỉnhđượcchọnbằngđiểmcựccủahàmtruyềnđạthay 898,5 rad/s ChọnGcuo=10trongquátrìnhthiếtkế

Ta đượckếtquảmôphỏng

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 -20

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

-100

0 100 200 300 400

Trongđó den(s)=

Trongđó :Gido==63,4

Wo=2331 >f0=371Hz

W1=1658 -> f1=264Hz

Q0=3,7

Kếtquảmôphỏng