MATLAB中的SISOTOOL在数字式移相全桥中的应用

（1）取Ki=0.1，在命令行输入电流环功率级的开环传递函数，num=[0.066，34.722]；den=[0.0000000495，0.2679，139.89]；G=tf(num，den)；sisotool
（2）导入系统各个环节的模型。点击“File”菜单下的“import..”导入对象模型G，出现如图3（a）所示界面。可以打开Analysis里面的Response to

(a)

（b）

图 3

Step Command第一步，观察开环系统的阶跃响应，如图3（b）所示。

观察它的幅频特性，低频增益太低。由其阶跃响应可知，系统有静差，需要增大其比例系数。可用鼠标拖住右边幅频特性中的图形，使其增益大于一定数值，使阶跃响应无静差。然后，再加入积分环节也可相应提高其低频部分的增益。如图4所示。

(a)

(b)
图4

为了使系统具有更快的动态响应，在保证系统稳定的前提下，电流环的截止频率不仅要大于电压环的截止频率，而且应该越大越好，因为该电流必须有足够的带宽使电流跟踪电流给定。一般取电流环的截止频率为开关频率的1/5～1/10。

为了保证足够的相位裕度，而且保证较高的截止频率，且以-20db穿越，考虑添加一个零点，再进行适当的调整，可得图5所示的图形。当相位裕度很大，截止频率很高时，系统超调很小或无超调。得到电流环的PI环节为

PI环节的参数是Ki=7550，Kp=5.67，相角裕度为135°，截止频率为5.33×106rad/sec。

(a)

(b)
图5

3.2 电压环的设计

电压环的补偿网络是把已经设计好的电流内环看做电压调节系统中的一个环节来进行。就是说，设计电压补偿环节的时候必须先把电流环闭合，控制对象是输出误差电压控制信号到变换器输出电压的传递函数。对电压环来说，其功率级的传递函数包含电流环和负载。其系统控制框图如图6所示。

图6 电压控制环

(1)首先要得出电流环的闭环传递函数

在command window输入下列语句：
num=[0.66,347.22]；
den=[0.0000000495,0.2679,139.89]；
num1=[5.67,7550]；
den1=[1,0]；
[num2,den2]=series(num,den,num1,den1)；
num3=[0.1]；
den3=[1]；
[num4,den4]=feedback(num2,den2,num3,den3)；
printsys(num4,den4)；

(2)电流环的负载是由输出电容和负载组成的网络，和上一个环节串联。