MATLAB中的SISOTOOL在數(shù)字式移相全橋中的應(yīng)用

（1）取Ki=0.1，在命令行輸入電流環(huán)功率級的開環(huán)傳遞函數(shù)，num=[0.066，34.722]；den=[0.0000000495，0.2679，139.89]；G=tf(num，den)；sisotool
（2）導(dǎo)入系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的模型。點擊“File”菜單下的“import..”導(dǎo)入對象模型G，出現(xiàn)如圖3（a）所示界面?？梢源蜷_Analysis里面的Response to

(a)

（b）

圖 3

Step Command第一步，觀察開環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，如圖3（b）所示。

觀察它的幅頻特性，低頻增益太低。由其階躍響應(yīng)可知，系統(tǒng)有靜差，需要增大其比例系數(shù)。可用鼠標(biāo)拖住右邊幅頻特性中的圖形，使其增益大于一定數(shù)值，使階躍響應(yīng)無靜差。然后，再加入積分環(huán)節(jié)也可相應(yīng)提高其低頻部分的增益。如圖4所示。

(a)

(b)
圖4

為了使系統(tǒng)具有更快的動態(tài)響應(yīng)，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，電流環(huán)的截止頻率不僅要大于電壓環(huán)的截止頻率，而且應(yīng)該越大越好，因為該電流必須有足夠的帶寬使電流跟蹤電流給定。一般取電流環(huán)的截止頻率為開關(guān)頻率的1/5～1/10。

為了保證足夠的相位裕度，而且保證較高的截止頻率，且以-20db穿越，考慮添加一個零點，再進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可得圖5所示的圖形。當(dāng)相位裕度很大，截止頻率很高時，系統(tǒng)超調(diào)很小或無超調(diào)。得到電流環(huán)的PI環(huán)節(jié)為

PI環(huán)節(jié)的參數(shù)是Ki=7550，Kp=5.67，相角裕度為135°，截止頻率為5.33×106rad/sec。

(a)

(b)
圖5

3.2 電壓環(huán)的設(shè)計

電壓環(huán)的補償網(wǎng)絡(luò)是把已經(jīng)設(shè)計好的電流內(nèi)環(huán)看做電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)來進行。就是說，設(shè)計電壓補償環(huán)節(jié)的時候必須先把電流環(huán)閉合，控制對象是輸出誤差電壓控制信號到變換器輸出電壓的傳遞函數(shù)。對電壓環(huán)來說，其功率級的傳遞函數(shù)包含電流環(huán)和負(fù)載。其系統(tǒng)控制框圖如圖6所示。

圖6 電壓控制環(huán)

(1)首先要得出電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)

在command window輸入下列語句：
num=[0.66,347.22]；
den=[0.0000000495,0.2679,139.89]；
num1=[5.67,7550]；
den1=[1,0]；
[num2,den2]=series(num,den,num1,den1)；
num3=[0.1]；
den3=[1]；
[num4,den4]=feedback(num2,den2,num3,den3)；
printsys(num4,den4)；

(2)電流環(huán)的負(fù)載是由輸出電容和負(fù)載組成的網(wǎng)絡(luò)，和上一個環(huán)節(jié)串聯(lián)。