基于数字控制的双向直流变换装置的设计

图中，N为扰动。PWM脉冲触发和变换装置是一个纯滞后环节，设计中可等效为一阶惯性环节。滤波环节传递函数为：

负载为R的电容端输出电压与电感电流间的传递函数为：

文献基于最佳整定设计思想归纳出调节器的一种工程设计方法，简称工程设计法。此处将该设计思想应用到电力变换装置闭环控制调节器的设计中。电流环被控对象为：

考虑到电流环的主要作用是为了提高调节过程的跟随性能和电流限幅的作用，设计中经过将电流环校正成典型I型系统，采用工程设计法设计成二阶最佳系统，获得调节器为：

电流环截止频率ωci=300 Hz。验证电力变换装置近似处理条件，满足要求。
电流环为一个二阶系统，通过忽略高次项的近似处理将电流环简化为一阶惯性环节。则电压环被控对象为：

考虑到电压环对稳态性能和抗扰性能的要求，将电压环校正成典型Ⅱ型系统，采用工程设计法取中频宽h=5，确定电压环调节器为：

电压环截止频率ωun=180 Hz。验证忽略高次项的近似处理条件，满足要求。

3 数字调节器的增量式算法
由于所研究系统为基于DSP芯片的数字控制系统，所以需推导出适合离散化的数字调节器算法。系统采用增量式数字调节器算法。
根据式(6)，电流调节器的一般形式为：

式(15)即为电压调节器增量式控制算法的增量部分。对比工程设计的结果，将参数代入即可获得便于DSP实现的增量式数字调节器。