變論域模糊PID控制在改善DC-DC變換器非線(xiàn)性非最小相位系統(tǒng)的性能研究
本文關(guān)鍵詞:變論域模糊PID控制在改善DC-DC變換器非線(xiàn)性非最小相位系統(tǒng)的性能研究 出處:《電工電能新技術(shù)》2017年01期 論文類(lèi)型:期刊論文
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【摘要】:除Buck電路外的傳統(tǒng)DC-DC電路的動(dòng)態(tài)模型是非線(xiàn)性非最小相位系統(tǒng),其動(dòng)態(tài)特性受電路參數(shù)和動(dòng)態(tài)模型的影響較大。PID控制必須建立在精確的數(shù)學(xué)模型上,而DC-DC變換器的非線(xiàn)性決定了PID調(diào)節(jié)很難達(dá)到更優(yōu)的效果。模糊PID控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型,而且消除了模糊控制存在的靜差。但該控制方式的自適應(yīng)能力較低,在輸入量變化較大時(shí),其控制精度變差。變論域模糊PID控制利用伸縮因子使系統(tǒng)的自適應(yīng)能力提高,并增加模糊規(guī)則的利用率,使控制精度提高。本文研究了變論域模糊PID控制在非線(xiàn)性非最小相位系統(tǒng)的DC-DC變換器閉環(huán)控制中的性能,以DC-DC變換器中的典型非線(xiàn)性非最小相位系統(tǒng)的Sepic電路和Boost電路為例進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明變論域模糊PID控制比前兩種控制方式具有更優(yōu)的控制性能。
[Abstract]:Besides Buck circuit, the dynamic model of traditional DC-DC circuit is nonlinear and non-minimum phase system. Its dynamic characteristics are greatly affected by circuit parameters and dynamic model. Pid control must be based on accurate mathematical model. Because of the nonlinearity of DC-DC converter, it is difficult to achieve better effect by PID regulation. Fuzzy PID control does not need accurate mathematical model. Moreover, the static error of fuzzy control is eliminated, but the adaptive ability of the control method is low, when the input quantity changes greatly. The variable universe fuzzy PID control makes use of the expansion factor to improve the adaptive ability of the system and increase the utilization rate of fuzzy rules. In this paper, the performance of variable universe fuzzy PID control in DC-DC converter closed-loop control of nonlinear non-minimum phase system is studied. Taking the Sepic circuit and Boost circuit of typical nonlinear non-minimum phase system in DC-DC converter as examples, the simulation and experiment are carried out. The results show that the variable domain fuzzy PID control has better control performance than the former two control methods.
【作者單位】: 青島理工大學(xué)自動(dòng)化工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51477079) 山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(ZR2013EEM020) 中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2013M531598)
【分類(lèi)號(hào)】:TM46;TP273
【正文快照】: 1引言DC-DC變換器具有高效率、高功率密度和高可靠性等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電、新能源應(yīng)用和工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域,研究其性能改善和控制策略?xún)?yōu)化是一個(gè)熱點(diǎn)。DC-DC轉(zhuǎn)換器是一個(gè)非線(xiàn)性的時(shí)變復(fù)雜系統(tǒng),難以精確地控制DC-DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換[1]。而且DC-DC開(kāi)關(guān)變換器中除Buck變換器及其
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,本文編號(hào):1426935
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