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与模拟控制相比,数字控制更易实现灵活的控制方法,更易实现与数字系统接口,可以在不改变硬件电路的基础上更新算法的功能。本论文主要对基于脉冲频率调制的数字V2控制技术进行研究。脉冲频率调制(PFM)主要包括固定导通时间(COT)调制和固定关断时间(CFT)调制；数字V2控制主要包括数字峰值电压(DPV)控制和数字谷值电压(DVV)控制。以工作于连续导电模式(CCM)和断续导电模式(DCM)的Buck变换器为例,论文详细研究了COT-DPV, COT-DVV,CFT-DPV和CFT-DVV控制开关变换器的四种控制算法。通过比较四种控制算法可知：CFT-DPV和CFT-DVV算法对采样和计算速度的要求比COT-DPV和COT-DVV两种算法的要求高；CFT-DPV在DCM模式下的实现最为简单,不需要采样电感电流。论文分别对四种算法进行了稳定性分析,结果表明：四种算法在整个占空比范围内都是稳定的,不存在次谐波振荡。仿真结果验证了理论分析的正确性。在算法实现的基础上,建立了基于Matlab/Simulink的仿真模型,主要包括主电路模块,模数转换器模块,数字补偿器模块和控制算法模块。四种不同算法的仿真模型仅控制算法模块不同,其它模块相同。通过状态空间平均法和平均开关模型方法建立了四种不同算法的小信号模型,给出了主要传递函数的波特图(Bode图),对比分析了四种算法的输入和负载瞬态响应特性。分析结果表明：四种算法都具有较快的输入和负载瞬态响应速度,但是相比之下COT-DPV算法的响应速度最慢,CFT-DVV算法的响应速度最快。仿真结果证明了瞬态响应分析结果的正确性。为了进一步验证瞬态响应分析的正确性,建立了基于FPGA数字处理器的实验样机,并给出了样机的主要设计电路,参数选择,控制流程图。以COT-DPV和CFT-DVV算法为例,进行了瞬态实验研究。研究结果表明：两种算法都具有较快的瞬态响应速度,但是相比之下COT-DPV算法的响应速度较慢。实验结果和理论分析一致。