buck-boost 补偿网络设计

,Buck-Boost,补偿网络设计,邱迪,DC-DC,电压负反馈闭环系统结构图,误差信号,-,+,反馈信号,例,3.2,已知,Buck-Boost,变换器电路参数：,占空比：,D=0.6,负载电阻：,R=10,输入电压,：,=30V,滤波电感：,L =160F,滤波电容：,C=160H,开关频率：,=50kHz,电压参考：,=6V,调制,波值：,=9V,判断变换器工作模式,输出电压：,负载,电流：,变换器工作于,CCM,模式,确定变换器传递函数及主要特征参数,1.,反馈网络传递函数,:,2.PWM,脉宽调制器,:,3.,控制,-,输出传递函数,：,等效电感,直流增益：,=45.5dB,误差信号,-,+,反馈信号,补偿前系统开环传递函数,将传递函数等效分解为三个环节：,1.,比例,环节：,2.,一阶微分环节：,3.,二阶震荡环节：,比例,环节,该环节的伯德图如右图所示。,直流,增益约为：,8.89dB,二阶震荡环节：,转折频率：,不稳定一阶微分环节：,转折频率：,补偿,前开环系统对数频率特性,基本参数,幅值裕度：,Gm=-4.42dB,4080rad/s,相角,裕度：,Pm=-6.65deg,4910rad/s,穿越频率,:,PID,补偿网络零极点设置,确定校正后的开环系统穿越频率,本,例中开关,频率：,，,选择,穿越频率：,，,PID,补偿网络零极点设置,首先增添一个积分环节使得系统变为,型系统，提高系统型别，消除静差：,PID,补偿网络零极点设置,确定补偿网络的零极点频率：,原始系统转折频率：,因此，第一个零点频率设为：,PID,补偿网络零极点设置,第二个零点频率：,PID,补偿网络零极点设置,极点补偿：,为提高系统高频抑制能力且抵消掉,不稳定一阶微分环节,，需要增加两个极点。,抵消掉,不稳定一阶微分环节,：,利用,环节抵消掉该不稳定环节。,PID,补偿网络零极点设置,第二极点设置在,确定补偿网络增益,K,将上述零极点环节组合：,确定补偿网络增益,K,补偿后系统开环函数伯德图：,预设穿越频率处增益为,-68.4dB,确定补偿网络增益,K,补偿函数,补偿,K,后伯德图,闭环传递函数,G(s),问题,利用,step,函数测试系统稳定性：,step,（,G,）,系统阶跃响应,不稳定！,尝试解决,去掉,去掉,后系统阶跃响应,去掉,后开环伯德图,对比补偿前后闭环系统阶跃响应,补偿前,补偿后,存在问题,1.,超调过大：,峰值超调,11.6,，即超调电压为,69.6V,。,2.,反向过冲：,存在反向过冲电压。,3.,振荡周期过多：,稳定前，存在,3,个周期的振荡。,如何调整参数或增加补偿环节？,谢谢,