Boost电路电流观测器设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近几年，dc-dc转换器预测电流模式控制已经成为一个热门的研究课题。相对于电流控制模式，电压控制模式系统动态响应性能较差，而且需要额外的电流采集模块，包括电流传感器、电压相移电流和ad转换接口。然而，电流控制的无传感器dc-dc转换器具有较高的响应速度和较快的增益带宽，在学术和工业应用两个方面都有很大的潜力。

对于经典电流模式控制的dc-dc转换器，主要有三种电流传感器用来采样电流：一种是用电流镜重现开关电流，一种是在开关上串联一个电阻来采样电流，还有一种是用霍尔元件传感器采样电流。前两种不仅不精确，而且会引入更多的功耗，而霍尔元件不仅价格高昂，而且需要添加的电流采样模块会降低系统的鲁棒性。数字电源依靠着现代数字电路强大的计算能力，为转换器电流采样问题提供了一种新的解决思路：用电流观测器取代电流传感器，即利用采样电压、占空比等信息计算出电感电流。研究dc-dc转换器的电流观测器设计，具有很广阔的学术和应用前景。

对于dc-dc转换器的数字电流模式控制，存在着多种控制策略，比如预测电流控制（predictivecurrentcontrol,pcc）、无差拍控制等等。其中，pcc控制策略具有鲁棒性强，动态响应速度快等优点。基于无差拍控制的数字电流模式控制，具有算法复杂度低的优点，然而却需要四个开关周期来消除电流误差，所以响应速度较慢。jingquanchen等人提出了一种可在两个开关周期内消除电感电流扰动的数字电流模式控制策略，并且通过使用不同的调制方式分别解决了峰值、谷值、均值电流模式控制中的次谐波振荡问题。yen-shinlai进一步研究了基于峰值电流模式的pcc，用前缘调制法消除了峰值pcc中的次谐波振荡问题。

2. 研究的基本内容与方案

2.1主要内容：

（1）分析基本电流观测器的控制法则，导出spcc小信号模型。

（2）分析带有自校正模块的电流观测器的优缺点。

3. 研究计划与安排

1-2周查阅相关文献资料；

3-4周撰写开题报告，

2016.3.20.前上传开题报告；每三周上传一次阶段性成果；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]zhangq,minr,tongq,etal.sensorlesspredictivecurrentcontrolled dc–dcconverterwithaself-correctiondifferentialcurrent observer[j].industrialelectronics,ieeetransactionson,2014, 61(12):6747-6757.

[2]ciminig,ippolitig,orlandog,etal.robustcurrentobserverdesign fordc-dcconverters[c]//renewableenergyresearchandapplication (icrera),2014internationalconferenceon.ieee,2014:958-963.

[3]tongq,chenc,zhangq,etal.asensorlesspredictivecurrent controlledboostconverterbyusinganekfwithloadvariationeffect eliminationfunction[j].sensors,2015,15(5):9986-10003