buck电路PID和FUZZY闭环控制设计报告专业：电气工程学号：15S053144姓名：张佳云目录第一章绪论...................................................................................................................1第二章BUCK电路的设计与仿真...............................................................................22.1设计指标........................................................................................................................2第三章BUCK电路的PID设计与仿真....................................................................23.1设计框图......................................................................................................................23.2BUCK开环主电路拓扑参数计算........................................................................33.3BUCK电路PID闭环控制的设计........................................................................6第四章BUCK电路的FUZZY设计与仿真.............................................................174.1设计框图......................................................................................................................174.2设计过程......................................................................................................................17第五章总结........................................................................................................................25参考文献...................................................................................................................................26第一章绪论BUCK电路是一种降压斩波器，主要通过调节占空比的大小控制输出电压的大小，是一种简单常用的拓扑结构，应用范围广。本文采用PID控制和模糊控制两种方法控制BUCK电路，使其达到一定的标准。PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有70多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。微分项能预测误差变化的趋势，具有抑制误差的作用，可以避免被控量的严重超调。本文利用这个原理通过给系统添加补偿函数实现对系统的控制。模糊控制是采用由模糊数学语言描述的控制律（控制规则）来操纵系统工作的控制方式。按照模糊控制律组成的控制装置称为模糊控制器。模糊控制的特点是不需要考虑控制对象的数学模型和复杂情况，而仅依据由操作人员经验所制订的控制规则就可构成。凡是可用手动方式控制的系统，一般都可通过模糊控制方法设计出由计算机执行的模糊控制器。模糊控制所依据的控制律不是精确定量的。其模糊关系的运算法则、各模糊集的隶属度函数，以及从输出量模糊集到实际的控制量的转换方法等，都带有相当大的任意性。对于模糊控制器的性能和稳定性，常常难以从理论上作出确定的估计，只能根据实际效果评价其优劣。本文主要通过建立BUCK电路的小信号模型，利用PID校正装置和模糊控制器实现对BUCK的闭环控制，使其动态响应和静态响应都满足指标。第二章BUCK电路的设计与仿真2.1设计指标要求分别设计buck电路的PID控制器和模糊控制器，满足一下指标：(1)输入电压范围为24-36V，输出电压为5V，额定负载下输出电流10A；(2)电...
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