高频开关变换器的数字控制

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高频开关变换器的数字控制

高频开关变换器的数字控制

作者:卢卡.科拉迪尼

开 本:32开

书号ISBN:9787111576051

定价:89.0

出版时间:2018-01-01

出版社:机械工业

高频开关变换器的数字控制 本书特色

《高频开关变换器的数字控制》全面地介绍了开关功率变换器的数字控制。 第1章简介了开关变换器连续时间域经典的平均状态建模方法。第2章介绍了数字控制的基本结构。第3章介绍了开关变换器离散域直接建模的方法并得到z域的小信号动态模型。在此基础上,第4章介绍了如何直接设计数字补偿器。第5章介绍了模/数(A/D)转换器的幅度量化误差和数字脉冲宽度调制器(DPWM)。第6章介绍了数字补偿器的实现。后,第7章介绍了整定技术。
《高频开关变换器的数字控制》可为从事电力电子或数字控制的相关研究和应用的工程技术人员提供参考,也可作为高等院校相关专业学生的研究生教材使用。

高频开关变换器的数字控制 内容简介

《高频开关变换器的数字控制》一书聚焦于高频开关变换器的分析、建模和数字控制环路设计。本书围绕功率变换器展开叙述,旨在让读者理解功率变换器,分析功率变换器,能对功率变换器进行建模,并进行设计及实现数字环路控制。本书覆盖了系统级传递函数至实际工程实现的全过程。本书提供了理论和实际例程。后续部分还广泛采用了Matlab仿真并提供仿真例程。
本书的特点如下:
1)功率变换器的数字控制理论;
2)Verilog和VHDL代码;
3)数字补偿器设计实例。
《高频开关变换器的数字控制》全面覆盖了数字控制的理论和实际设计,并且关注了基础和前沿热点问题。

高频开关变换器的数字控制 目录

目录
译者序
原书前言
导论1
第1章DC-DC变换器的连续平均建模9
1.1PWM变换器9
1.2变换器的稳态11
1.2.1升压变换器举例12
1.2.2开关纹波估计13
1.2.3基本变换器的电压转换比14
1.3变换器的动态和控制15
1.3.1变换器的平均和线性化16
1.3.2脉冲宽度调制器的建模18
1.3.3系统环路增益19
1.3.4基本变换器的平均小信号建模20
1.4状态空间平均法21
1.4.1变换器的静态工作点21
1.4.2平均小信号状态方程模型22
1.4.3升压变换器举例23
1.5设计实例24
1.5.1电压模式控制的同步降压变换器25
1.5.2平均电流模式控制的升压变换器32
1.6占空比d[k]和d(t)36
1.7要点总结37
第2章数字控制环路38
2.1实例学习:电压模式的数字控制38
2.2A/D转换39
2.2.1抽样速率39
2.2.2幅值量化42
2.3A/D转换数字补偿器43
2.4数字PWM(DPWM)46
2.5环路中的延迟48
2.5.1控制延迟48
2.5.2调制延迟49
2.5.3整个环路延迟51
2.6数字控制设计中使用平均模型52
2.6.1平均模型的局限性52
2.6.2数字控制的变换器的平均模型54
2.7要点总结57
第3章离散时间建模58
3.1离散时间小信号建模58
3.1.1入门实例:开关电感60
3.1.2一般情况63
3.1.3用于PWM的基本类型的离散时间模型64
3.2离散时间模型实例66
3.2.1同步降压变换器66
3.2.2升压变换器72
3.3时不变拓扑的离散时间建模76
3.3.1离散时间建模的等价性78
3.3.2与修正Z变换的关系80
3.3.3Tu(z)的计算80
3.3.4降压变换器实例83
3.4基本Matlab的变换器的离散时间建模83
3.5要点总结87
第4章数字控制88
4.1系统级补偿器的设计88
4.1.1采用双线性变换法直接设计89
4.1.2在z域和p域的数字PID补偿器91
4.2设计例程94
4.2.1电压控制模式时同步降压变换器的数字控制94
4.2.2电流控制模式时升压变换器的数字控制100
4.2.3多环控制模式时同步降压变换器的数字控制102
4.2.4升压功率因数校正器105
4.3变换器的其他传递函数117
4.4驱动器饱和与积分抗饱和措施120
4.5要点总结124
第5章幅值量化126
5.1系统量化126
5.1.1A/D转换器127
5.1.2DPWM量化128
5.2稳态时的解129
5.3无极限环的条件131
5.3.1DPWM与A/D分辨率132
5.3.2积分增益134
5.3.3动态量化效应136
5.4DPWM和A/D转换器实现技术137
5.4.1DPWM硬件实现技术137
5.4.2通过Σ-Δ调制有效改进DPWM的分辨率141
5.4.3A/D转换器142
5.5要点总结143
第6章补偿器的实现144
6.1PID补偿器的实现146
6.2系数的缩放和量化148
6.2.1系数的缩放149
6.2.2系数的量化151
6.3电压控制模式实例:系数量化153
6.3.1并联结构154
6.3.2直接结构156
6.3.3级联结构157
6.4定点控制器的实现161
6.4.1有效的动态范围和硬件的动态范围162
6.4.2信号的上限和L1范数163
6.5电压控制模式实例:定点实现164
6.5.1并联实现166
6.5.2直接实现169
6.5.3级联实现171
6.5.4线性系统和量化后的系统响应对比174
6.6控制器的HDL实现175
6.6.1VHDL实例175
6.6.2Verilog实例178
6.7要点总结179

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