MATLAB中的SISOTOOL在數字式移相全橋中的應用

（1）取Ki=0.1，在命令行輸入電流環功率級的開環傳遞函數，num=[0.066，34.722]；den=[0.0000000495，0.2679，139.89]；G=tf(num，den)；sisotool
（2）導入系統各個環節的模型。點擊“File”菜單下的“import..”導入對象模型G，出現如圖3（a）所示界面。可以打開Analysis里面的Response to

(a)

（b）

圖 3

Step Command第一步，觀察開環系統的階躍響應，如圖3（b）所示。

觀察它的幅頻特性，低頻增益太低。由其階躍響應可知，系統有靜差，需要增大其比例系數。可用鼠標拖住右邊幅頻特性中的圖形，使其增益大于一定數值，使階躍響應無靜差。然后，再加入積分環節也可相應提高其低頻部分的增益。如圖4所示。

(a)

(b)
圖4

為了使系統具有更快的動態響應，在保證系統穩定的前提下，電流環的截止頻率不僅要大于電壓環的截止頻率，而且應該越大越好，因為該電流必須有足夠的帶寬使電流跟蹤電流給定。一般取電流環的截止頻率為開關頻率的1/5～1/10。

為了保證足夠的相位裕度，而且保證較高的截止頻率，且以-20db穿越，考慮添加一個零點，再進行適當的調整，可得圖5所示的圖形。當相位裕度很大，截止頻率很高時，系統超調很小或無超調。得到電流環的PI環節為

PI環節的參數是Ki=7550，Kp=5.67，相角裕度為135°，截止頻率為5.33×106rad/sec。

(a)

(b)
圖5

3.2 電壓環的設計

電壓環的補償網絡是把已經設計好的電流內環看做電壓調節系統中的一個環節來進行。就是說，設計電壓補償環節的時候必須先把電流環閉合，控制對象是輸出誤差電壓控制信號到變換器輸出電壓的傳遞函數。對電壓環來說，其功率級的傳遞函數包含電流環和負載。其系統控制框圖如圖6所示。

圖6 電壓控制環

(1)首先要得出電流環的閉環傳遞函數

在command window輸入下列語句：
num=[0.66,347.22]；
den=[0.0000000495,0.2679,139.89]；
num1=[5.67,7550]；
den1=[1,0]；
[num2,den2]=series(num,den,num1,den1)；
num3=[0.1]；
den3=[1]；
[num4,den4]=feedback(num2,den2,num3,den3)；
printsys(num4,den4)；

(2)電流環的負載是由輸出電容和負載組成的網絡，和上一個環節串聯。