Чоппер с системой управления на основе цифрового процессора

Электроника

Abstract

С помощью системы MATLAB исследован чоппер с цифровым сигнальным процессором в прямой цепи замкнутой одномерной системы управления. Рассматриваемый рабочий цикл чоппера состоит из двух фаз: фазы накачки энергии и фазы разряда на нагрузку. Во время фазы накачки ключевой элемент замкнут и проводит ток, который течет от источника питания к нагрузке через индуктивность, в котором в это время происходит накопление энергии. Поэтому, когда по окончании фазы накачки происходит размыкание ключа, ток, поддерживаемый индуктивным элементом, вынужден замыкаться через разрядный диод.

Показано, что изменение тока во время фазы накачки и фазы разряда происходит по линейным законам. Для выделения постоянной составляющей тока используется классическая Г-образная схема фильтра. Разработана виртуальная модель чоппера. Построены открытые и закрытые передаточные функции чоппера. Исследуемый в данной работе метод выбора коэффициента обратной связи носит интерактивный характер. Для оценки динамических свойств системы рассматривается реакция на единичное ступенчатое воздействие. Для окончательного расчета времени установления выходного напряжения построена переходная характеристика с помощью системы MATLAB. Рассчитано время установления выходного напряжения чоппера. Показано, как с помощью цифрового сигнального процессора устраняется статическая ошибка, в результате чего значительно улучшаются переходные характеристики чоппера. На основе результатов анализа осциллограммы выходного напряжения можно сделать вывод, что цифровой процессор может быть применен для стабилизации напряжения чоппера.