控制器设计用于电力电子模型中使用频率响应数据

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此示例示出了如何设计用于使用的Simscape™电气™组件中的Simulink建模的电力电子系统中的PID控制器。万博1manbetx

通常，电力电子系统不能线性化，因为它们使用高频开关元件，如脉宽调制(PWM)发电机。然而，大多数Simulink万博1manbetx®Control Design™PID整定工具都是基于线性化的工厂模型来设计PID增益的。要获得无法线性化的电力电子模型的这样一个模型，您可以:

如本例所示，估计一个频率范围内的植物频率响应。
使用System Identification Toolbox™软件估计工厂的线性模型的参数。举个例子，控制器设计用于电力电子模型中使用模拟I / O数据.

提高转炉模型

本例中使用升压转换器模型作为电力电子系统的一个例子。升压转换器电路中的一个直流电压到另一个，通常更高，通过控制斩波或源极电压的开关DC电压转换。

mdl ='scdboostconverter';open_system（MDL）

在这个模型中，一个由脉宽调制(PWM)信号驱动的MOSFET被用于开关。输出电压电压输出美元是否应该规定为参考值 $ Vref的$ .数字PID控制器调节PWM占空比， $ $职责，基于电压误差信号。对于本例，您可以估计PWM占空比到负载电压的频率响应.

Simscape电气软件包含许多电力电子系统的预定义块。该模型包含一个变量子系统，该子系统有两个版本的boost转换器模型:

使用电功率元件的升压转换器电路构成。所述电路元件的参数是基于[1]。
提高被配置为具有相同的参数作为升压转换器电路转换器模块。对于此块的更多信息，请参阅升压转换器.

查找型号工作点

以设计为升压转换器的控制器，你必须首先确定您要转换经营的稳态工作点。有关查找操作点的详细信息，请参阅查找的Simscape模型稳态工作点.对于这个例子，使用从模拟快照估计出的工作点。

若要查找操作点，请使用线性化模型.打开线性化模型，在Simulin万博1manbetxk模型窗口中，对应用程序选项卡上,单击线性化模型.

在线性化模型,在线性分析选项卡，在操作点下拉列表中,选择采取模拟快照.

在“输入快照时间线性化”对话框中模拟快照倍字段中输入0.045，这足够闭环系统达到稳态。

点击采取快照.

该软件模拟模型并创建包含在指定的快照时间模型的输入值和状态值的操作点。这个工作点，op_snapshot1，则添加到线性分析工作区.

要使用计算的操作点初始化模型，双击op_snapshot1.

在编辑对话框中，单击初始化模型.

在“初始化模型”对话框中选择MATLAB工作区,然后单击好.软件出口工作点的工作区MATLAB®并初始化与工作点的输入和状态模型。

收集频率响应数据

要收集频率响应数据，您必须首先指定一个输入信号。对于本例，使用固定的步骤sinestream信号。有关定义sinestream输入信号的更多信息，请参见Sinestream输入信号.

在估计选项卡，在输入信号下拉列表中，点击固定采样时间.

在指定固定的采样时间对话框，指定样品时间的5 e-6秒。

点击好.

在“创建sinestream输入与固定采样时间”对话框中，配置sinestream信号的参数。

指定估计的频率单位。在频率单位下拉列表中,选择赫兹.

对于这个例子中，频率响应估计可以使用每个频率的一个模拟或一个模拟的所有频率。在模拟订单下拉列表，选择默认选项对所有频率的单模拟.如果您有并行计算工具箱™软件，可以加快通过选择频率响应估计每个模拟一个频率并使得用于估计的并行池。要启用并行池，在估计选项卡上,单击更多的选择，然后在对话框中选择估计过程中使用并行池.

要指定这估计工厂的响应频率，点击+图标。