LPV提高变换器模型的近似

提高转炉模型

提高变换器电路将直流电压转换为另一个直流电压斩波控制或开关的电压源。请求一个特定的负载电压转换成相应的晶体管工作循环要求。责任周期调制通常是几个数量级低于开关频率,产生平均电压相对较小的涟漪,如下列图所示。

在实践中,也有电压源的干扰和电阻负载影响实际的负载电压。

打开模型®模型。金宝app

mdl =“BoostConverterExampleModel”;open_system (mdl)

电路模型的特征是高频切换。的模型使用一个样本时间25 ns。Boost变换器块中使用的模型是一个变体子系统实现的两个不同版本转换器动态。模型将责任周期值作为其惟一输入并产生三个输出:电感电流、负载电流,负载电压。

由于高频开关和采样时间短,模型模拟缓慢。

批量调整和线性化

在许多应用程序中,平均电压在应对某一工作周期感兴趣的概要文件。这种行为是在几十年的时间尺度比学习基本电路的样品时间。这些平均模型导出了电路的分析考虑基于平均功率动态在特定的时期。的BoostConverterExampleModel模型实现了这种电路的平均模型作为其第一个变种,称为AVG电压模型。这变种的执行速度通常比低水平模型变体。

平均模型不是一个线性系统。它显示非线性依赖工作周期和负载变化。生产速度与电压稳定控制器设计模拟和帮助,你可以线性化模型在不同的工作周期和负载值。

对于这个示例,使用基于快照削减和线性化。责任周期调度参数d和电阻负载R。你修剪和线性化模型的几个值的调度参数。

对于这个示例,选择一个跨度10 - 60%的责任周期变化和跨度4-15欧姆负载变化。选择五个值为每个调度变量在这些范围和线性化得到的所有可能的组合值。

nD = 5;nR = 5;dspace = linspace (0.1, 0.6, nD);% d的值在10% - -60%的范围内Rspace = linspace (nR) 4, 15日;%的Rin 4-15欧姆值范围[dgrid, Rgrid] = ndgrid (dspace Rspace);% d和R值的所有组合

创建一个数组参数结构的调度参数。

参数(1)。Name =' d ';参数(1)。值= dgrid;参数(2)。Name =“R”;参数(2)。值= Rgrid;

指定数量的模型输入、输出和状态。

纽约= 3;ν= 1;nx = 2;ArraySize =大小(dgrid);

模型在不同条件下的仿真表明,该模型输出稳态值在0.01秒之前安顿下来。因此,使用t = 0.01 s作为快照时间。

计算平衡操作时间点的快照使用findop函数。这个操作需要几分钟来完成。

op = findop (mdl, 0.01, params);

线性化模型,首先获得输入和输出点的线性化模型。

io = getlinio (mdl);

配置存储线性化补偿线性化选项。

选择= linearizeOptions (“StoreOffsets”,真正的);

线性化模型在数组的操作点人事处。

[linsys ~,信息]=线性化(mdl、人事处、io、参数选择);

提取补偿线性化的结果。

偏移量= getOffsetsForLPV(信息);yoff = offsets.y;发送葡开= offsets.x;uoff = offsets.u;

情节线性阵列系统。

bodemag (linsys)网格在

LPV模拟

linsys25是一个数组线性状态空间模型,每个1输入3输出,2。离散时间模型和一个示例的25 ns。波德图显示了显著变化动态的网格调度参数。

您可以配置一个LPV系统块使用数组线性系统和相应的偏移量数据(uoff,yoff,发送葡开)。生成的LPV模型是一个线性系统近似的平均动态数组。的BoostConverterLPVModel这种LPV模型使用近似。

lpvmdl =“BoostConverterLPVModel”;open_system (lpvmdl)

对于模拟模型,使用一个输入概要文件的工作周期大约涵盖了其调度范围。同时,改变电阻负载来模拟负载扰动。

生成工作周期喧嚣。

t = linspace (0 . 05 1 e3) ';喧嚣= 0.25 * sin(2 *π* t * 100) + 0.25;din(500年底):= din(500:结束)+ 1。;

生成电阻负载概要文件rin。

rin = linspace(4、12、长度(t)) ';rin(500:结束)= rin(500:结束)+ 3;rin (100:200) = 6.6;

情节的调度参数配置文件。

yyaxis左情节(t, din)包含(“时间(s)”)ylabel (的工作周期)yyaxis正确的情节(t, rin) ylabel (的电阻负载(欧姆))标题(“模拟调度参数配置文件”)

生成的代码上面的信号已经被添加到模型中PreLoadFcn回调为独立的加载和执行。覆盖这些设置,试一试自己的MATLAB®的工作区中覆盖这些数据。

模拟LPV模型和视图生成的输出。

sim (lpvmdl“StopTime”,“0.004”);open_system (“BoostConverterLPVModel /输出”)

LPV模型模拟明显比原来的快BoostConverterExampleModel模型。

比较这些仿真结果与原提高变换器仿真模型,使用BoostConverterResponseComparison模型。这个模型使用Boost变换器块配置为使用高保真低层次模型变体。它还包含LPV系统块。你可以把两个系统的响应模型范围。

linsysd =汇集(e4 linsys, Ts * 1);mdl =“BoostConverterResponseComparison”;open_system (mdl)

模拟模型。仿真运行很缓慢,由于快速交换动力学在高保真模型。取消注释以下代码来模拟模型。

% sim (mdl);

以下数据显示示例仿真结果的电感电流、负载电流,负载电压。

尽管LPV模型将消耗更少的内存和模拟显著快于高保真模型,它能够模拟boost变换器的平均行为。