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中国电源学会第二十届学术年会论文集
Buck功率控制数字PID补偿器设计
张卫平，张学江，毛鹏，周升明
（北方工业大学绿色电源实验室，北京 100144 ）
摘要 Buck 功率控制电路采用双环控制来实现功率控制，双环为电流内环和功率外环。为实现系统快速
稳定调节，需加入补偿器。本篇通过小信号建模法对 buck 电路建模，然后设计数字PID 补偿器，最后用 simulink
仿真，验证设计结果。
关键词 功率控制，buck 电路，电流环，功率环，数字PID
1.数字 PID设计
在数字控制系统中，数字 PID 控制器是按照偏差、积分、微分进行控制，是目前技术最成熟，
其结构简单，鲁棒性好，参数易于修改，在 DC/DC 变换器中应用最广泛的控制的控制器，数字 PID
控制器有间接设计和直接设计两种方法。
如图 1 为模拟控制下 PI 补偿网络。其表达式为
t
u t K e(t) 1/ T e(t)dt (1)
（ ）
p i 0
式中 u （t ）是控制器的输出，e （t ）是系统给定量与输出量的偏差。K =R /R ，K 比例系数，
p 2 1 p
T =R C ，T 为积分时间。
i 2 1 i
R2 C1 ˆ ˆ
i s sL
( ) ( )
iin s 1:D L
R
V 1
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