DC-DC Buck变换器的闭环控制

这个例子使用了:

开放的例子

这个例子展示了如何在德州仪器C2000处理器的嵌入式Coder®支持包中建模DC-DC降压转换器的闭环控制。金宝app该模型运行在F28379D发射台上，连接到C2000数字电源增压包。

使用这个例子，你可以建模:

数字DC-DC同步buck变换器电压模式控制(VMC)。
采用控制律加速器(CLA)的数字DC-DC同步降压变换器平均电流模式控制。

通过在主机上运行本例中提供的模型，您可以:

仿真一个控制器为DC-DC降压变换器的电站模型。
为控制器生成代码并将其加载到LaunchPad上。
在主机上监视信号和调优参数。

所需的硬件

硬件连接

将数字功率降压转换器BOOSTXL-BUCKCONV连接到德州仪器Delfino F28379D发射台，详细信息如下表所示。

可用的模型

f28379D_DCDC_Buck.slx而且f28379D_DCDC_Buck_CLA.slx可以用来模拟控制器，生成代码并将其加载到F8379D发射台上。
matlab: c2000_DCDC_Buck_host_model.slx而且matlab: c2000_DCDC_Buck_CLA_host_model.slx可以在主机上运行，记录信号和调优参数。

您可以将这些模型用于模拟和代码生成。你也可以使用open_system命令打开Simulink®模型。金宝app以F28379D为例。

open_system (“f28379D_DCDC_Buck.slx”）;

的f28379D_DCDC_Buck.slx而且f28379D_DCDC_Buck_CLA.slx模型由以下子系统组成:

控制器：

电压模式控制-f28379D_DCDC_Buck.slx该模型采用离散比例积分(PI)控制器来减小参考电压与输出电压之间的误差。PI控制器的占空比被限制在PWM时间段的60%。
平均电流模式控制f28379D_DCDC_Buck_CLA.slx模型采用离散比例积分(PI)控制器控制电感平均电流，从而产生占空比。电流控制器参考是电压控制器的输出。

DC-DC Buck变换器: Simscape™模块用于模拟DC-DC buck转换器电路。
仪表板控制:用于设置参考电压，切换有源负载的开、关有源负载，调节比例增益和积分增益。

外围块配置

设置此模型的外围块配置。双击块，打开块参数配置。如果您想在其他硬件板上运行此示例，可以使用相同的参数值。所示的外围块配置用于f28379D_DCDC_Buck_CLA.slx模型。

ePWM块

ePWM块(在PI_Controller_ISR > Code Generation > PI Algrotihm中)被配置为在其中操作上下模式，当ePWM计数器达到定时器周期时触发ADC转换的开始。

ADC块

ADC块(PI_Controller_ISR > Code Generation > PI Algrotihm)配置了在EOC触发后中断参数启用。

CLA子系统块

PI算法块的输入存储在CpuToCla1MsgRAM．CLA配置仅适用于f28379D_DCDC_Buck_CLA.slx模型。有关更多信息，请参阅C2000处理器的CLA配置概述．

DC/DC Buck变换器模型的仿真控制器

运行模型

1.打开f28379D_DCDC_Buck.slx或f28379D_DCDC_Buck_CLA.slx模型。

2.点击运行在模拟TAB来模拟模型。

3.点击数据检查在模拟选项卡查看和分析仿真结果。您可以使用仪表板控件优化输入参数。

生成控制器代码并将其加载到发射台上

在本节中，您将生成代码并将其加载到目标硬件上。

本例使用一个主机和一个目标模型。主机模型是控制器硬件板的用户界面。您可以在主机计算机上运行主机模型。使用该主机型号的前提是将目标型号部署到控制器硬件板上。主机模型使用串行通信命令目标Simulink®模型并在闭环控制中运行BoostXL-BUCKCONV。金宝app

在发射台运行模型

1.打开f28379D_DCDC_Buck或f28379D_DCDC_Buck_CLA建模和生成代码按Ctrl + B或者点击构建、部署和启动在硬件选项卡将目标模型部署到硬件。

请注意:在F28379D处理器上，本例运行在CPU1上。确保在CPU2上运行的程序没有使用CPU1所使用的外设。

2.单击主机模式在目标模型中使用超链接打开关联的主机模型。您还可以使用open_system命令打开主机模型。以主机型号为例。

open_system(“c2000_DCDC_Buck_host_model.slx”);

上位机信号监控及参数调优

在主机上配置和运行模型

1.在主机上，浏览到设备管理器>端口(COM & LPT)找到COM口。

2.设置参数港口中下列块的c2000_DCDC_Buck_host_model与主机COM口匹配的型号:

c2000_DCDC_Buck_host_model >串口配置
c2000_DCDC_Buck_host_model >串行接收
c2000_DCDC_Buck_host_model >发送到目标>串行发送>串行发送

3.单击运行按钮。模拟TAB来运行主机模型。

4.在模型运行时，您可以使用仪表板块(如电压需求和控制器增益)优化参数。

请注意:如果遇到主机和目标之间的任何非实时通信，请尝试关闭Scope块并运行主机模型的仿真。如果您的计算机中同时运行其他应用程序，则在上传Scope块中的数据时可能会遇到延迟。

有关为硬件使用串行连接的详细信息，请参见建立与目标硬件的串行通信．

监测信号

当模型运行时，你可以监视作用域上的以下信号:

电压Vout_FB:系统实测输出电压。4095 ADC计数相当于6.0909 V输出电压。
当前I_FB:流经电感器的实时电流(L1)。4095 ADC计数相当于6.8333 A电感电流。

参数调优

在模型运行时，您可以使用以下仪表板块优化参数:

电压需求:改变输出电压需求。该参数是控制循环的主要请求。控制器算法将电压请求值与测量输出电压进行比较，并调整PWM占空比以实现输出电压。
主动负载开关:使用此开关打开或关闭硬件上的主动负载。这允许您添加一个额外的负载电阻，以研究负载电路中突然变化的影响。
脉宽调制使:使用此滑块打开或关闭同步降压转换器的PWM。
控制器增益:使用可用的滑块(Kp_slider和Ki_slider)改变控制器增益(Kp和Ki值)。可以通过更改该参数来研究控制器的鲁棒性。大的、突然的变化可能导致控制器的不稳定;平稳地应用变更。

硬件的结果

1.下图显示了该模型的硬件结果f28379D_DCDC_Buck.slx．观察输出电压和电感电流。您还可以看到电压要求从1v变化到2v的影响以及主动负载变化的影响。