Документация

DC-DC Voltage Controller

Дискретное время управление PI DC-DC с feedforward и дополнительным интегральным антизавершением

расширьте все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Управление / Общее Управление Машиной

Описание

Блок DC-DC Voltage Controller реализует пропорциональный интеграл (PI) дискретного времени управление DC-DC с feedforward, FF. Вход прямого распространения оптимизирует переходный процесс. Блок может вывести рабочий цикл или текущий управляющий сигнал. Чтобы избежать насыщения интегральной составляющей, блок может реализовать антизаключительное усиление.

Уравнения

Уравнение, которое использование блока DC-DC Voltage Controller, чтобы вычислить управляющий сигнал

$c o n t r o l = (K_{p} + K_{i} \frac{T_{s} z}{z - 1}) (v_{r e f} - v) + F F,$

где:

control является управляющим сигналом, описанным как рабочий цикл или ток.
_Kp является пропорциональной составляющей.
_Ki является интегральной составляющей.
_Ts является шагом расчета.
_vref является ссылочным напряжением.
v является измеренным напряжением.
FF является входом прямого распространения.

Чтобы избежать насыщения интегратора выход, блок использует антизаключительный механизм. Усиление интегратора затем равно

$K_{i} + K_{a w} (c o n t r o l_{s a t} - c o n t r o l_{u n s a t}),$

где:

_Kaw является антизаключительным усилением.
_controlsat является влажным управляющим сигналом, который блок вычисляет как $c o n t r o l_{s a t} = min (\max (c o n t r o l_{u n s a t}, c o n t r o l_{m i n}), c o n t r o l_{m a x}),$
где:
- _controlunsat является ненасыщенным управляющим сигналом.
- _controlmin является нижним пределом для управляющего сигнала.
- _controlmax является верхним пределом для управляющего сигнала.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`vRef` — Ссылочное напряжение постоянного тока
скаляр

Желаемое выходное напряжение DC для объекта.

Типы данных: single | double

`v` — Измеренное напряжение постоянного тока
скаляр

Измеренное выходное напряжение DC для объекта.

Типы данных: single | double

`FF` — Feedforward
скаляр

Термин прямого распространения.

Типы данных: single | double

`Reset` — Внешний сброс
скаляр

Внешний сигнал сброса (возрастающее ребро) для интегратора.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

`Control` — Управляющий сигнал
скаляр

Управляющий сигнал, control, описанный как рабочий цикл или ток.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Proportional gain` — Пропорциональная составляющая, _Kp
0.1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Пропорциональная составляющая, _Kp, контроллера.

`Integral gain` — Интегральная составляющая, _Ki
50 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Интегральная составляющая, _Ki, контроллера.

`Anti-windup gain` — Антизаключительное усиление, _Kaw
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Антизаключительное усиление, _Kaw, контроллера.

`Control action upper limit` — Верхний предел для управляющего сигнала, _controlmax
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Верхний предел для выходного сигнала Control. Значение должно быть больше значения параметра Control action lower limit.

`Control action lower limit` — Нижний предел для управляющего сигнала, _controlmin
0 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Нижний предел для выходного сигнала Control.

`Sample time (-1 for inherited)` — Блокируйте шаг расчета
-1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Время, в s, между последовательным выполнением блока. Во время выполнения блок производит выходные параметры и, при необходимости обновляет его внутреннее состояние. Для получения дополнительной информации смотрите то, Что Шаг расчета? и Настройка времени выборки.

Если этот блок в триггируемой подсистеме, наследуйте шаг расчета путем установки этого параметра на -1. Если этот блок находится в модели шага непрерывной переменной, задайте шаг расчета явным образом с помощью положительной скалярной величины.

`Time constant voltage filter` — Постоянная времени фильтра напряжения постоянного тока, τ
0.001 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Постоянная времени, τ, для фильтра напряжения постоянного тока.

Зависимости

Параметр Time constant voltage filter только отображается, когда флажок Filter DC voltage устанавливается.

`Filter DC voltage` — Опция фильтра напряжения постоянного тока
на (значении по умолчанию) | прочь

Чтобы включить фильтр на пути к измерению напряжения, установите флажок. Чтобы отключить фильтр, снимите флажок.

Зависимости

Параметр Time constant voltage filter только отображается, когда флажок Filter DC voltage устанавливается.

Примеры модели

Boost Converter Voltage
Control

Повысьте управление напряжением конвертера

Управляйте выходным напряжением конвертера повышения. Чтобы настроить рабочий цикл, подсистема Управления использует основанный на PI алгоритм управления. Входное напряжение рассматривается постоянным в течение симуляции. Переменный резистор обеспечивает загрузку для системы. Общее время симуляции (t) составляет 0,25 секунды. В t = 0,15 секунды, изменения загрузки.

Buck Converter Voltage
Control

Управление напряжением понижающего конвертера

Управляйте выходным напряжением понижающего конвертера. Чтобы настроить рабочий цикл, подсистема Управления использует основанный на PI алгоритм управления. Входное напряжение рассматривается постоянным в течение симуляции. Переменный резистор обеспечивает загрузку для системы. Общее время симуляции (t) составляет 0,25 секунды. В t = 0,15 секунды, изменения загрузки.

Four-Switch Buck-Boost Converter Control

Управление конвертером повышения маркера с четырьмя переключателями

Управляйте выходным напряжением конвертера повышения маркера с четырьмя переключателями. Чтобы настроить рабочий цикл, подсистема Управления использует основанный на PI алгоритм управления. В обоих повышение и режимы маркера, один переключатель управляет рабочим циклом, каждый управляется обратно пропорционально, и другие два удерживаются, фиксируют положения. Входное напряжение и системная нагрузка рассматриваются постоянными в течение симуляции. Общее время симуляции (t) составляет 0,25 секунды. В t = 0,15 секунды, ссылка напряжения изменяется и системные переключатели от режима маркера, чтобы повысить режим.

Inverting Topology Buck-Boost Converter Control

Инвертирование управления конвертером повышения маркера топологии

Управляйте выходным напряжением конвертера повышения маркера топологии инвертирования. Конвертер повышения маркера топологии инвертирования использует только один переключатель, и выходное напряжение имеет противоположную полярность, чем вход. Чтобы настроить рабочий цикл, подсистема Управления использует основанный на PI алгоритм управления. Входное напряжение и системная нагрузка рассматриваются постоянными в течение симуляции. Общее время симуляции (t) составляет 0,25 секунды. В t = 0,15 секунды, ссылка напряжения изменяется и системные переключатели от режима маркера, чтобы повысить режим.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

DC Current Controller | DC Voltage Controller

Введенный в R2018a

Документация Simscape Electrical

Поддержка