基于DSP的数字PID控制器在DC-DC变换器中的设计

"基于DSP的数字PID控制DC-DC变换器的设计" 这篇硕士学位论文主要探讨了在深亚微米（Deep Submicron） FPGA 结构与CAD设计背景下的数字PID控制器在DC-DC变换器中的应用。作者周楚在导师瞿少成教授的指导下，深入研究了PID控制理论，并以Buck变换器为例，利用Matlab仿真工具进行了详细的S域分析，揭示了PID补偿函数在系统控制中的作用。 首先，论文在PID控制理论的基础上，详细阐述了PID补偿函数如何通过S域分析来设计和优化。S域分析是控制系统设计中常用的一种方法，它能够帮助设计者理解和改善系统的动态性能。在Buck变换器的仿真过程中，作者展示了PID控制器如何调整输出电压，确保系统的稳定性与快速响应。 其次，论文探讨了从S域到Z域的转换，这是将模拟PID控制器转化为数字PID控制器的关键步骤。在数字信号处理（DSP）领域，Z域分析对于理解数字信号处理算法的时域行为至关重要。作者分析了这一转换过程，解释了如何实现数字PID补偿器，这有助于在实际硬件如DSP上有效地实施控制算法。 最后，论文的重点是利用DSP来设计和实现数字PID控制器。DSP芯片因其高速计算能力和实时处理能力，常被用于电力电子设备的控制，如DC-DC变换器。作者设计了一个基于DSP的数字PID控制器，并应用于DC-DC变换器，以提高其转换效率和动态性能。 此外，论文还包括了原创性声明和学位论文版权使用授权书，表明作者对其研究成果的所有权，并同意学校和相关机构对论文的使用和传播。 这篇论文为深亚微米FPGA结构下的CAD设计提供了一种实用的PID控制策略，特别是在DC-DC变换器的应用中。通过理论分析、仿真验证和硬件实现，该研究为数字控制系统的优化设计提供了有价值的参考。