在μC/OS—II上实现动态电压调节摘要 为了实现嵌入式实时操作系统对DVS的支持,本文在分析软硬件两方面节能原理的基础上,提出了一个在实际应用中实现DVS的通用模型。该模型在μC/0S—II上得到了具体的实现。实现后的μC/OS—II
由于双向DC/DC变换器中存在开关器件(IGBT)和二极管这样的非线性器件,为非线性系统,但是在系统稳态的情况下,系统小信号扰动之间存在线性关系,因此,非线性系统可以通过系统的小信号模型的线性关系来近似等效,为分析系统的稳定性及动态特性[7]。
a) Buck方式下的模型
双向变换器工作于buck方式下时的电路图如5所示,其中LR为电感等效内阻,csR、cpR分别为超级电容的等效串联电阻与等效并联电阻。
为了保证对电感器厂超级电容(capacitorUltra−)充放电进行有效的控制,双向DC/DC变换器必须进行闭环控制,而环路的设计直接影响到变换器系统的稳定性和动态响应速度,因此控制器的设计对于一个系统而言非常重要,使得超级电容的充放电能够随着系统中的状态改变而实时的改变。图7为双向变换器工作于BUCK方式下的电流单环闭环控制方框图,其中包括控制器传递函数)(_sCbucki,控制器延时传递函数)(sD,电感电流对占空比的传递函数)(_sCbuckid,模拟滤波传递函数)(sRC以及采样比例系数K/1。其中)(_sCbucki的表达式如下:
对于电压外环的控制器参数为:5.0=pK,8=iK,补偿后的电压外环的开环电感器企业频率特性如图11所示,计算出对应的相角裕度γ为46.7deg, 幅值裕度为126dB,系统电压外环稳定。