电子科学与工程系列 高频开关变换器的数字控制
出版时间： 2017年版
丛编项： 电子科学与工程系列图书
内容简介
《高频开关变换器的数字控制》全面地介绍了开关功率变换器的数字控制。 第1章简介了开关变换器连续时间域经典的平均状态建模方法。第2章介绍了数字控制的基本结构。第3章介绍了开关变换器离散域直接建模的方法并得到z域的小信号动态模型。在此基础上，第4章介绍了如何直接设计数字补偿器。第5章介绍了模/数（A/D）转换器的幅度量化误差和数字脉冲宽度调制器（DPWM）。第6章介绍了数字补偿器的实现。后，第7章介绍了整定技术。 《高频开关变换器的数字控制》可为从事电力电子或数字控制的相关研究和应用的工程技术人员提供参考，也可作为高等院校相关专业学生的研究生教材使用。
目录译者序原书前言导论1第1章DC-DC变换器的连续平均建模91.1PWM变换器91.2变换器的稳态111.2.1升压变换器举例121.2.2开关纹波估计131.2.3基本变换器的电压转换比141.3变换器的动态和控制151.3.1变换器的平均和线性化161.3.2脉冲宽度调制器的建模181.3.3系统环路增益191.3.4基本变换器的平均小信号建模201.4状态空间平均法211.4.1变换器的静态工作点211.4.2平均小信号状态方程模型221.4.3升压变换器举例231.5设计实例241.5.1电压模式控制的同步降压变换器251.5.2平均电流模式控制的升压变换器321.6占空比d［k］和d(t)361.7要点总结37第2章数字控制环路382.1实例学习：电压模式的数字控制382.2A/D转换392.2.1抽样速率392.2.2幅值量化422.3A/D转换数字补偿器432.4数字PWM（DPWM）462.5环路中的延迟482.5.1控制延迟482.5.2调制延迟492.5.3整个环路延迟512.6数字控制设计中使用平均模型522.6.1平均模型的局限性522.6.2数字控制的变换器的平均模型542.7要点总结57第3章离散时间建模583.1离散时间小信号建模583.1.1入门实例：开关电感603.1.2一般情况633.1.3用于PWM的基本类型的离散时间模型643.2离散时间模型实例663.2.1同步降压变换器663.2.2升压变换器723.3时不变拓扑的离散时间建模763.3.1离散时间建模的等价性783.3.2与修正Z变换的关系803.3.3Tu(z)的计算803.3.4降压变换器实例833.4基本Matlab的变换器的离散时间建模833.5要点总结87第4章数字控制884.1系统级补偿器的设计884.1.1采用双线性变换法直接设计894.1.2在z域和p域的数字PID补偿器914.2设计例程944.2.1电压控制模式时同步降压变换器的数字控制944.2.2电流控制模式时升压变换器的数字控制1004.2.3多环控制模式时同步降压变换器的数字控制1024.2.4升压功率因数校正器1054.3变换器的其他传递函数1174.4驱动器饱和与积分抗饱和措施1204.5要点总结124第5章幅值量化1265.1系统量化1265.1.1A/D转换器1275.1.2DPWM量化1285.2稳态时的解1295.3无极限环的条件1315.3.1DPWM与A/D分辨率1325.3.2积分增益1345.3.3动态量化效应1365.4DPWM和A/D转换器实现技术1375.4.1DPWM硬件实现技术1375.4.2通过Σ-Δ调制有效改进DPWM的分辨率1415.4.3A/D转换器1425.5要点总结143第6章补偿器的实现1446.1PID补偿器的实现1466.2系数的缩放和量化1486.2.1系数的缩放1496.2.2系数的量化1516.3电压控制模式实例：系数量化1536.3.1并联结构1546.3.2直接结构1566.3.3级联结构1576.4定点控制器的实现1616.4.1有效的动态范围和硬件的动态范围1626.4.2信号的上限和L1范数1636.5电压控制模式实例：定点实现1646.5.1并联实现1666.5.2直接实现1696.5.3级联实现1716.5.4线性系统和量化后的系统响应对比1746.6控制器的HDL实现1756.6.1VHDL实例1756.6.2Verilog实例1786.7要点总结179第7章数字控制的自整定1807.1自整定技术简介1807.2可编程的PID结构1817.3通过注入数字扰动信号实现自整定1847.3.1工作原理1857.3.2PD自整定的实现1887.3.3仿真实例1907.3.4PD自整定环路的小信号分析1927.4基于继电器反馈的数字自整定1977.4.1工作原理1987.4.2数字式继电器反馈的实现1997.4.3仿真实例2027.5实现问题2037.6要点总结204附录205附录A离散时间线性系统和Z变换205A.1差分方程205A.1.1强迫响应206A.1.2自由响应207A.1.3脉冲响应和系统的模208A.1.4模的渐进特性209A.1.5更多实例209A.2Z变换210A.2.1定义210A.2.2性质210A.3传递函数212A.3.1稳定性212A.3.2频率响应212A.4状态空间表达式213附录B定点算法和HDL编码214B.1截断操作和截断误差214B.2浮点和定点算术系统215B.3二进制补码（B2C）的定点表示216B.4信号表示218B.5B2C数的操作以及HDL实例219B.5.1符号扩展219B.5.2对齐220B.5.3符号取反221B.5.4LSB和MSB截断222B.5.5加法和减法223B.5.6乘法225B.5.7溢出检测和饱和运算225附录C规则采样脉冲宽度调制器的小信号相位滞后230C.1后沿调制器231C.2前沿调制器234C.3对称调制器234参考文献236