"本文介绍了一种基于线性-非线性（LnL）和预测PID的优化自整定数字DC-DC转换器。该转换器采用了一种创新的控制策略，旨在减少恢复时间和输出下冲，同时提高了转换效率。通过结合自整定控制，将LnL、传统PID和具有可配置预测系数的预测PID集成在一起，根据误差信号与预设阈值的差异选择最合适的控制算法。此外，设计了检测和控制逻辑，以适应窗口延迟线ADC（模拟到数字转换器）和Σ∆DPWM（Σ∆调制脉宽调制）的需求，以纠正延迟偏差。在转换器输出超出量化范围时，ADC的数字输出被设置为0或1，延迟线停止工作，从而节省功耗。该设计在CSMC CMOS 0.5微米工艺中进行了理论分析和仿真，结果显示在重负载条件下，转换器的功率效率超过90%，显著改善了恢复时间和下冲问题。"
本文的核心知识点包括：
1. **自动调谐控制**：自动调谐技术是DC-DC转换器中的一种关键特性，它允许控制器根据系统条件动态调整参数，以实现最佳性能。在这里，它结合了不同类型的PID控制算法。
2. **线性-非线性（LnL）控制**：LnL控制是一种处理系统中线性与非线性特性的方法，适用于处理DC-DC转换器中的复杂动态行为。
3. **传统PID控制**：比例-积分-微分（PID）控制器是最常用的控制算法之一，通过比例、积分和微分项的组合来调节系统的响应。
4. **预测PID控制**：预测控制引入了对未来的预测，能够提前调整控制输入，以减少恢复时间和输出下冲，提高系统响应速度。
5. **可配置预测系数**：预测PID的预测系数可以根据系统的实时状态进行配置，以优化控制性能。
6. **开关模块**：该模块根据误差信号与预设阈值的差异选择最佳控制算法，实现了控制策略的动态切换。
7. **检测和控制逻辑**：这部分设计用于窗口延迟线ADC和Σ∆DPWM，确保在处理延迟问题时的精确性和效率。
8. **窗口延迟线ADC**：这种ADC类型利用延迟线技术进行采样和量化，有助于提高转换精度，但可能引入延迟问题。
9. **Σ∆DPWM**：Σ∆调制脉宽调制是一种高分辨率的调制技术，常用于数字信号处理，尤其是电源管理中。
10. **功耗管理**：当转换器输出超出量化范围时，通过停止延迟线工作来降低功耗，这是能源效率优化的一个实例。
11. **工艺验证**：CSMC CMOS 0.5微米工艺的理论分析和仿真证明了设计的有效性，尤其是在功率效率和动态响应方面的改进。
这项研究展示了如何通过融合不同控制策略并优化自整定过程，设计出高效、快速响应的数字DC-DC转换器，对于电力电子和嵌入式系统领域具有重要意义。
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