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操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

基于Simplorer的BUCK电路的PID设计

基于Simplorer的BUCK电路的PID设计

院系:自动化学院

业:电气工程及其自动化专

姓名:

学号:

指导教师:

完成时间:2011

目录

1、实验目的22、实验要

求23、实验原

理2

3.1BUCK电路原理2

3.2PID控制34、系统参数设

计45、系统建模与仿

真4

5.1基本工作原理4

5.2仿真结果56.实验总

结6

6.1实验中遇到的问题及其解决方法6

6.2实验感想67、致

谢78、参考文

操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

献79、附件(实验三,六仿真与分

析)7

实验3:Three-PhaseRectiferwithResister/Inductive

Load7

实验4:HysteresisCurrent-ControlledDCMotor

Start-Up10

实验5:CurrentandSpeedControlledDCMotor14

实验6:UsingVHDL-AMSComponentsforModeling...15

1

1、实验目的

对BUCK电路进行参数设计，并运用Simplorer7.0进行仿真。2、实验要求

?Ui=30v,Uo=10v,Io=1A,fs=10kHz

?稳态误差100mV，系统超调0.3V

3、实验原理

3.1BUCK电路原理

BUCK电路是直流斩波电路的一种，其基本功能是将直流电转化为另一固定电压

或可调电压的直流电，也称为直接直流-直流变换器(DC/DCConverter)。

下图为BUCK电路的原理图:

BUCK电路原理图

在BUCK电路中，负载电压的平均值为:

操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

Uo=ton/(ton+toff)E=ton/T=αE(其中，ton为V处于通态的时

间;toff为V处于断态的时间;T为开关时间;α为导通占空比)。

由上式可知，输出负载的电压的平均值Uo最大为E，若减小占空比α，则Uo

随之减少，因此将该电路称为降压斩波电路。

从电路可以看出，电感L和电容C组成低通滤波器，此滤波器设计的原则是使

电源的直流分量可以通过，而抑制其谐波分量通过;电容上输出电压Uc(t)就是电

源的直流分量再附加微小纹波Ur(t)。确定L、C、R参数，是电路设计关键。

通过控制BJT1的通断，来调节占空比，并能够影响R两端的输出电压。当导

通时，即等效开关接在N1上，D1断开，电流通过L、R，电感电流增加，

2

电感储能;而当开关S置于N2位时，D1导