图书介绍

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开关变换器建模、控制及其控制器的数字实现
  • 程红，王聪，王俊编著 著
  • 出版社： 北京：清华大学出版社
  • ISBN：9787302322160
  • 出版时间：2013
  • 标注页数：255页
  • 文件大小：124MB
  • 文件页数：266页
  • 主题词：开关－变换器－动态特性；开关－变换器－数字控制

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图书目录

第1章 基本的PWM DC-DC开关变换器1

1.1概述1

1.2Buck变换器2

1.2.1连续导电模式4

1.2.2不连续导电模式6

1.3 Boost变换器9

1.3.1连续导电模式9

1.3.2不连续导电模式11

1.4Buck-Boost变换器14

1.5 Cuk变换器17

1.6变换器的损耗和效率20

第2章 DC-DC开关变换器的动态建模25

2.1概述25

2.2Buck变换器的交流模型27

2.2.1非线性模型28

2.2.2小信号线性模型30

2.2.3小信号等效电路34

2.3状态空间平均法35

2.3.1非线性模型36

2.3.2小信号线性模型38

2.3.3非理想Buck变换器举例43

2.4平均开关模型47

2.4.1开关网络大信号平均模型48

2.4.2平均开关模型的线性化49

2.4.3基于平均开关模型的变换器建模50

2.5 DC-DC开关变换器的统一电路模型57

2.6反激变换器的建模62

2.6.1非线性模型62

2.6.2非线性模型的线性化65

2.6.3等效线性电路66

2.6.4统一电路模型67

第3章 DC-DC变换器闭环控制设计70

3.1概述70

3.2开关变换器开环系统的频域分析73

3.2.1频率特性的基本概念73

3.2.2开关变换器开环系统的典型环节73

3.2.3基本变换器的频域分析80

3.3开关变换器闭环系统的频域分析88

3.3.1稳定裕度88

3.3.2开关变换器系统的稳定性分析90

3.3.3闭环频域性能指标94

3.4补偿网络设计97

3.4.1超前补偿98

3.4.2滞后补偿100

3.4.3滞后-超前补偿103

3.5电压型Buck变换器补偿网络的设计104

3.6双极点-双零点补偿网络110

第4章 DCM模式开关变换器的建模与控制112

4.1 DCM模式平均开关模型112

4.1.1开关网络输入端口等效电路模型113

4.1.2开关网络输出端口等效电路模型115

4.1.3 DCM模式平均开关模型116

4.2 DCM模式开关变换器的直流模型117

4.3 DCM模式平均开关模型的线性化119

4.3.1 DCM模式平均开关模型线性化的基本思路119

4.3.2一阶泰勒级数近似法121

4.4 DCM模式DC-DC变换器统一结构交流小信号模型126

4.5理想反激变换器的等效Buck-Boost模型130

4.6 DCM模式下反激变换器电压控制器设计实例132

4.6.1反激变换器的控制-输出传递函数Gvd133

4.6.2单极点型控制对象的电压控制器设计134

第5章 电流控制型开关变换器的建模与控制137

5.1峰值电流控制的基本原理137

5.2峰值电流控制的稳定性分析与斜坡补偿138

5.2.1次谐波振荡138

5.2.2次谐波振荡的消除——斜坡补偿141

5.3电流峰值控制小信号一阶模型144

5.3.1一阶模型建模144

5.3.2平均开关模型法148

5.4基于一阶模型的补偿网络设计150

5.5电流控制环的修正模型154

5.5.1电流控制环一阶模型的修正154

5.5.2电流控制环修正模型的应用157

第6章 计算机控制系统基础161

6.1概述161

6.2信号采样与重构165

6.2.1信号采样与采样定理165

6.2.2信号的恢复与重构169

6.3计算机控制系统的数学描述173

6.3.1脉冲传递函数173

6.3.2采样系统环节连接的等效变换174

6.3.3闭环系统脉冲传递函数177

6.3.4离散系统的频域描述177

6.4计算机控制系统分析179

6.4.1离散系统的稳定性分析179

6.4.2离散系统的稳态误差分析180

6.4.3离散系统的动态特性分析182

第7章 数字电源离散控制器设计184

7.1概述184

7.2连续系统设计的离散等效185

7.2.1近似z型代换离散法185

7.2.2零极点匹配法191

7.3基于连续系统的设计方法举例195

7.4 w变换设计法198

7.5离散域直接设计法202

7.6离散PID控制器设计209

7.6.1基本PID控制及数字化210

7.6.2数字PID控制算法的改进212

第8章 开关变换器数字控制器的DSP实现215

8.1数字信号处理器215

8.2基于DSP的控制器设计218

8.2.1系统开发环境218

8.2.2开关变换器数字控制器主体程序框架225

8.2.3输入和输出，AD和PWM228

8.2.4数字PID控制器的C语言编程实现232

8.2.5数据的表示方式237

8.3 Buck变换器的数字控制系统的硬件实现242

8.3.1性能参数242

8.3.2数字控制器设计242

8.3.3软件实现244

8.3.4实验结果252

参考文献254

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