单输入双输出直流变换器模糊控制策略设计与性能比较

《Scientific Reports》：Fuzzy logic-based controller strategy for a single-input dual-output DC–DC converter for DC homes

　　

摘要

直流家庭应用中的高效电源管理系统引发了对专用转换器拓扑结构与控制算法分析研究的兴趣。本文介绍了一种单输入双输出（SIDO）变换器的设计及其控制策略，包括用于电压控制的模糊逻辑（FL）控制器和比例积分（PI）控制器。所提出的SIDO变换器输入电压为48V，输出为可调的24V和12V。实验结果在TMS320F28379D微控制器上进行了验证，通过在闭环配置中基于传感器反馈保持输出电压恒定来实现。PI控制器在24V输出上的稳定时间为5.83毫秒，电压调整率为4.7%，而FL控制器在24V输出上的稳定时间为3.24毫秒，电压调整率为0.5%。FL控制器在12V输出上的稳定时间为5.29毫秒，电压调整率为1.25%，显著优于PI控制器的19.95毫秒稳定时间和2.16%电压调整率。这些结果表明，与PI控制器相比，FL控制器在负载突增情况下的上升时间、稳定时间、过冲、下冲以及纹波减小方面均具有更好的动态响应。