作者：郭海聪, 容源, 王召朋, 江先阳

作者单位：武汉大学物理科学与技术学院物理国家级实验教学示范中心，湖北 武汉 430072

关键词：多容惯性;Boost变换器;PID;参数整定

摘要：

在Boost变换器传统PID控制器参数整定设计中，存在参数整定困难和用传统参数整定法整定后的Boost变换器输出电压稳定性不强、响应时间长和抗干扰性不佳等问题。为克服上述问题，面向开关电源Boost变换器的PID控制器，提出一种新的参数整定设计方案。提出的方案基于多容惯性(multiple capacity process, MCP)标准传递函数理论，大大降低PID控制参数整定的难度。通过在Simulink平台上的仿真实验，可以得到采用提出方法整定获取参数的Boost变换器的效率达到98.35%，响应时间缩短到传统方法的一半以下。和其他参数整定方法对比，该方法参数整定简单、易上手，整定的Boost变换器输出响应更快，抗干扰能力强。

Boost converter oriented application of PID parameter tuning method based on MCP transfer function
GUO Haicong, RONG Yuan, WANG Zhaopeng, JIANG Xianyang
National Demonstration Center for Experimental Physics and Education, School of Physics and Technology, Wuhan University, Wuhan 430072, China
Abstract: In the traditional PID controller parameter tuning design of the Boost converter, there are difficulties in parameter tuning and the Boost system tuned by traditional parameter tuning methods has output voltage unstability, long response-time,poor anti-interference capability, and other issues. In order to overcome the above problems, a novel parameter tuning design scheme for the PID controller of Boost converter for switch power supplier. This scheme is based on the standard transfer function theory of multiple capacity process (MCP), which greatly reduces the difficulty of parameter tuning in PID design. With experiments on the Simulink platform, it is verified that the Boost converter tuned by the proposed method achieves at 98.35% efficiency, which is better than other traditional ones. Meanwhile, the response time is greatly reduced to less than half of that based on traditional ones. Compared with other parameter tuning methods, the proposed method has the advantages of simple parameter tuning, easy to use, faster output response of Boost converter and strong anti-jamming ability.
Keywords: multiple capacity process;Boost converter;PID;parameter tuning
2022, 48(3):84-89  收稿日期: 2021-01-21;收到修改稿日期: 2021-03-22
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(61072135，81971702)；中央高校基本科研业务费专项资助项目(2042017gf0075，2042019gf0072)；湖北省自然科学基金项目(2017CFB721)
作者简介: 郭海聪（1994-），女，河北邯郸市人，硕士研究生，专业方向为集成电路设计
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