Buck变换器模型

降压转换器将DC转换为DC。该模型采用开关电源将30V直流电源转换为调节的直流电源。转换器采用MOSFET建模，而不是理想的开关，以确保设备在电阻被正确表示。从参考电压到测量电压的转换器响应包括MOSFET开关。PID设计需要系统的线性模型从参考电压到测量的电压。但是，由于开关，自动线性化导致零系统。在这个例子中，使用PID调谐器，您使用仿真而不是线性化来确定系统的线性模型。

有关创建降压转换器模型的更多信息，请参阅巴克转换器（Simscape电气）．

open_system (“scdbuckconverter”）sim（“scdbuckconverter”）

该型号配置了一个参考电压，在0.004秒时从15伏切换到25伏，负载电流从0.0025秒到0.005秒有效。控制器以默认增益初始化，导致超调和缓慢的稳定时间。

open_system (“scdbuckconverter /范围1”) open_system (“scdbuckconverter /范围2”）

模拟模型以生成I / O数据

打开PID调谐器，在其中反馈控制器子系统,打开PID控制器块对话框，然后单击调．PID调谐器表示模型不能被线性化并返回一个零系统。

PID调谐器线性化失败时提供了几种替代方案。在里面植物下拉列表中，可以选择以下方式之一:

对于本例，单击识别新工厂打开“植物鉴定”工具。对于植物标识，您必须为Simulink模型停止时间指定一个有限值。金宝app

打开一个模拟该模型的工具来收集用于植物识别的数据，在植物鉴定选项卡，单击获取I / O数据>模拟数据．

在这一点模拟I / O数据选项卡，就可以模拟控制器所看到的植物。软件暂时:

这个数据描述了控制器所看到的设备的响应。的PID调谐器用这个响应数据来估计线性植物模型。

将输入信号配置为具有以下属性的步骤输入：

选择显示输入响应那显示偏移响应,显示识别数据．然后，点击运行仿真．的植物鉴定绘图已更新。

红色曲线是偏移响应。偏移响应是工厂对恒定输入的响应．响应表明，该模型具有具有恒定输入的瞬态，特别是：

蓝色曲线显示了完整的植物响应包含初始瞬变(重大的贡献时间< 0.001秒),应对循环电流负荷(时间持续时间0.0025到0.005秒),参考电压变化(0.004秒),和应对步骤测试信号(应用于时间0.003秒)。相反，红色曲线是仅对初始瞬态、参考电压阶跃和循环电流负载的响应。

绿色曲线是将用于工厂识别的数据。由于步骤测试信号，该曲线是响应的变化，这是考虑负反馈符号的蓝色（输入响应）和红色（偏移响应）曲线之间的差异。

要使用测量数据来识别植物模型，请单击申请．然后，要返回工厂识别，请单击关闭．

植物鉴定

PID调谐器使用由模拟模型生成的数据来标识一个植物模型。您可以优化已识别的植物参数，以便在提供测量的输入时，已识别的植物响应与测量的输出相匹配。

您可以手动调整估计的模型。单击并拖动工厂曲线和杆位置（X）以调整所识别的工厂响应，以便与识别数据尽可能匹配。

使用自动识别调整已识别的工厂，请单击自动估计．自动调优响应并不比交互式调优好多少。鉴定的植物与鉴定数据不匹配。改变植物结构以获得更好的匹配。

要将所识别的模型指定为当前的控制器调整工厂，请单击申请．PID调谐器然后自动调整所识别的工厂的控制器并更新参考跟踪步图。

控制器调整

PID调谐器自动调整PID控制器为识别的植物。调谐控制器响应约有5%的超调量和约0.0006秒的稳定时间。单击参考跟踪步骤绘制，使其成为当前的数字。

控制器输出是PWM系统的占空比，并且必须限制为[0.01 0.95]。要确认控制器输出满足这些界限，请创建控制器工作绘图。在这一点PID调谐器选项卡,添加图下拉列表，下步,点击控制器努力．移动新创建的控制器努力到第二个地块组。

在里面控制器努力绘图，调谐响应（实线）显示了在模拟开始时所需的大量控制工作。要实现约0.0004秒和9％的过冲的稳定时间，调整响应时间和暂时行为滑块。这些调整将最大控制努力减少到可接受的范围。

要使用调谐控制器值更新Sim金宝appulink块，请单击更新块．

要确认PID控制器性能，请模拟Simulink模型。金宝app

bdclose（“scdbuckconverter”）