基于非线性PID控制的Buck-Boost变换器电路设计及仿真波形分析

简介：
本研究提出了一种基于非线性PID控制策略的Buck-Boost直流变换器设计方案，并进行了详细的电路实现和仿真，验证了其稳定性和高效性。 本段落探讨了基于非线性PID控制策略的Buck-Boost变换器电路设计及仿真波形展示，并深入研究了动态响应优化及其在不同电路中的应用。文中提出了一种改进的经典PID控制器，通过加入两个TD（Time Delay）非线性跟踪微分器来构成新的非线性PID控制器。 实验中，当输入信号为方波时，经过TD处理后的输出能够准确地跟随方波变化而没有超调现象。在具体参数设置下——即输入电压设定为20V、期望的输出参考电压设为10V的情况下，在非线性PID控制的作用下，系统能迅速达到并稳定于目标值10V，并且在整个过程中无过冲情况发生。 此外，该控制器还表现出良好的负载适应能力。无论是增加还是减少负载时，Buck-Boost变换器的输出都能保持恒定在设定的目标电压上（即10V）。整个仿真过程完全基于模块化设计完成，未采用S-Function进行编程实现。