基于DSP的数字PID控制技术在DC-DC变换器中的应用与优化

"该硕士学位论文主要探讨了基于DSP的数字PID控制在DC-DC变换器设计中的应用，详细阐述了DC-DC变换器的拓扑结构、工作原理以及数字控制技术的优势。作者周楚在导师瞿少成教授的指导下，研究了数字PID控制技术的实现，包括从模拟PID到数字PID的转换，并在TMS320F28035 DSP芯片上实现了数字PID控制器，以提升系统的动态响应性能。论文还指出了未来可能的研究方向，如提高ADC采样精度、优化DPWM模块以及探索更先进的控制算法。" 这篇硕士论文详细总结了DC-DC变换器的控制技术，特别是关注了深亚微米（submicron）技术下的FPGA结构与CAD设计。在第6章“总结与展望”中，作者强调了数字控制技术在DC-DC变换器控制中的重要性，指出它能提供灵活的数据处理能力和算法优化能力，优于传统的模拟控制。论文首先详细介绍了基本DC-DC变换器的拓扑结构，通过Matlab仿真验证了其工作原理，并运用状态平均法建立了数学模型，为控制器设计提供了理论基础。 其次，论文深入分析了数字PID控制技术，通过S域到Z域的转换，设计出数字PID控制器，优化了控制算法，从而提高了系统的穿越频率和相位裕度，提升了系统动态响应。在实践层面，作者利用TMS320F28035 DSP芯片，结合C语言和汇编语言，实现了数字PID控制器，并在Buck变换器上进行了实际应用，测试结果证明了该控制器的高精度和良好动态性能。 论文对未来的研究方向提出了建议，包括提升ADC采样模块的精度以改善控制器输入的精确性，优化DPWM模块以加快控制响应速度，以及探索更高级的控制算法以适应更高要求的系统。作者认为，控制算法的优化是控制器性能的关键，而针对PID补偿器的改进和研究将是持续的重要任务。 这篇论文反映了在DC-DC变换器领域，尤其是结合DSP技术的数字控制策略的深入研究，对于理解现代电力电子设备的控制方法和未来技术发展趋势具有重要的参考价值。