一种基于数字控制的谐振变换器设计
加入技术交流群
3．1数字PWM的产生
此处设计选用TMS28027作为控制芯片，其内部具有ePWM模块，用于产生设计中开关管的驱动信号。定时器按照给定周期值循环计数，比较值存储在比较寄存器中，一直与计数器中的值进行比较。当比较结果相等时，PWM输出产生跳变。每个计数周期产生两次比较匹配，分别在前半周期的递增计数期间和后半周期的递减计数期间。由于ePWM模块具有映射寄存器，因此在计数周期的任一时刻都可以装载新值，改变PWM的周期和脉宽，从而实现变频控制。
3．2 PI控制的数字实现
PI控制是最早发展的控制策略之一，其概念清晰，算法容易实现，鲁棒性强，是工程控制中应用最广泛的控制器。这里采用PI算法，将其数字化实现，进行系统的闭环控制和调节。
PI控制系统的输出信号u(t)同时成比例地反映输入信号e(t)及其积分，即：
由于数字信号处理仅能根据采样时刻的偏差值来计算控制量，故为了实现数字控制，必须以采样周期T对上式进行离散化，对其进行z变换，得：
Gc(z)=U(z)／E(z)=Kp+Ki／(1-1／z) (4)
写成差分方程为：
u(n)=u(n-1)+Kp[e(n)-e(n-1)]+Kie(n) (5)
式中：u(n)为第n次采样的PI控制器输出；e(n)为第n次采样的误差信号，即LLC谐振变换器的电压输出值和电压给定值的偏差量；Ki为积分系数。
由于普通PI调节容易出现积分饱和现象，故此处设计中，采用改进式PI算法。其基本思想是遇限停止积分，当控制量达到饱和后，便不再进行增大积分项的积累，而仅积累削弱积分项。具体设计方法为，在计算u(n)前，先判断上一拍的PI输出量u(n-1)是否达到最大值，若u(n-1)>Ucmax，则仅积累负偏差；若u(n-1)Ucmin，则仅积累正偏差。Ucmax和Ucmin分别为系统的最高工作频率和最低工作频率时的定时器设定值。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/160295.htm
系统的软件部分主要由主程序和中断响应子程序组成，流程图如图5所示。主程序初始化后，便一直循环等待中断．中断过程主要调用PI子程序完成控制量的计算和输出量的更新。
评论