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在电力电子系统中，LLC谐振变换器因其高效率、高功率密度以及良好的软开关特性，被广泛应用于各类电源设计。为了充分发挥其性能优势，合理的控制策略至关重要。本文将围绕Matlab/Simulink平台，介绍几种常见的LLC谐振变换器闭环控制方法的仿真实现。
该控制架构在Simulink中需引入电压和电流反馈通路，并配置两个PI控制器分别处理内外环调节任务。典型控制逻辑如下所示：
在Simulink中可通过逻辑判断模块实现使能控制逻辑，例如：
相较于传统PI控制，ADRC在应对负载跳变或输入电压波动时表现出更优的动态性能。其核心模块ESO的实现较为复杂，涉及状态估计与非线性反馈设计，示例如下：
在Matlab/Simulink环境下开展上述各类控制策略的闭环仿真，有助于全面评估不同方法在稳定性、响应速度、效率等方面的表现，为工程选型提供可靠依据。每种控制方式各有侧重：PFM契合LLC本征特性，双环控制提升精度，PWM利于EMI管理，Burst优化轻载效率，ADRC强化动态性能。
最终设计方案应基于实际应用场景的需求权衡选择，在效率、成本、复杂度与性能之间取得最佳平衡。
1. 变频控制（PFM - Pulse Frequency Modulation）
变频控制是LLC拓扑中最典型的调控手段之一。其核心原理是通过调节开关频率来改变谐振腔的工作状态，从而影响输出电压。由于LLC的增益特性与开关频率密切相关，因此调整频率即可实现稳压目的。 在Simulink环境中构建该控制系统时，通常会使用信号发生器模块生成可变频率的驱动脉冲。例如：% 简单示意产生变频信号的代码
fs = 100e3; % 初始频率
t = 0:1/fs:1; % 时间向量
freq = 50e3:1e3:150e3; % 频率变化范围
for i = 1:length(freq)
signal = sin(2*pi*freq(i)*t); % 模拟变频信号
% 这里可以添加将信号连接到变换器模型的逻辑
end2. PFM电压电流双环控制
为进一步提升系统的稳定性和响应精度，常采用电压外环与电流内环相结合的双闭环控制结构。其中，电压环负责检测输出电压偏差，并据此调整电流环的参考值；电流环则根据实时电感电流与设定值之间的误差，调节开关频率，实现精确控制。
该控制架构在Simulink中需引入电压和电流反馈通路，并配置两个PI控制器分别处理内外环调节任务。典型控制逻辑如下所示：
% 简单的PI控制器代码示意
Kp = 0.1; % 比例系数
Ki = 0.01; % 积分系数
error = ref - actual; % 给定值与实际值的误差
integral = integral + error*Ts; % Ts为采样时间
output = Kp*error + Ki*integral; % PI控制器输出3. PWM控制（占空比调节）
不同于PFM，PWM（Pulse Width Modulation）控制保持开关频率恒定，仅通过调节导通时间占周期的比例（即占空比）来控制能量传输。尽管LLC本身更适配变频控制，但在某些特定应用中仍可采用固定频率PWM方案。% 生成PWM信号代码示意
T = 1/fs; % 开关周期
duty = 0.5; % 初始占空比
t = 0:1e - 6:T; % 时间向量
pwm_signal = zeros(size(t));
for i = 1:length(t)
if t(i) <= duty*T
pwm_signal(i) = 1;
else
pwm_signal(i) = 0;
end
end4. Burst控制（间歇工作模式）
针对轻载或待机状态下效率下降的问题，Burst控制应运而生。其基本思路是在低负载时让变换器周期性地开启与关闭，通过调节“工作”与“休眠”时间的比例来维持输出电压稳定。
在Simulink中可通过逻辑判断模块实现使能控制逻辑，例如：
% Burst控制逻辑示意
if load < threshold % load为负载值，threshold为设定的轻载阈值
enable = 0; % 关闭变换器
else
enable = 1; % 开启变换器
end5. ADRC自抗扰控制
ADRC（Active Disturbance Rejection Control）作为一种先进控制理论，近年来逐渐应用于电力电子领域。它通过扩张状态观测器（ESO）实时估计系统内部参数变化及外部扰动，并进行前馈补偿，从而实现快速响应和强鲁棒性。
相较于传统PI控制，ADRC在应对负载跳变或输入电压波动时表现出更优的动态性能。其核心模块ESO的实现较为复杂，涉及状态估计与非线性反馈设计，示例如下：
% 简单的ESO代码框架示意
function [z,zdot] = ESO(x,u,z,beta01,beta02,beta03)
e = z(1) - x;
zdot(1) = z(2) - beta01*e;
zdot(2) = z(3) - beta02*fal(e,0.5,0.01) + b0*u;
zdot(3) = -beta03*fal(e,0.25,0.01);
z = z + zdot*Ts; % Ts为采样时间
end
function y = fal(e,a,d)
if abs(e) > d
y = abs(e)^a*sign(e);
else
y = e/d^(1 - a);
end
end
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