基于DSC和数字预测非线性PID控制的DC/DC变换器

以数字信号控制器(Digital Signal Controller,DSC) MC56F8323为主处理单元,提出一种具有数字预测的非线性PID控制器.设计并实现了模块化高压输入航空静止DC/DC变换器原理样机,给出了该样机的总体结构方案、关键硬件电路、相应的软件流程和实验结论.5 kW样机验证了数字控制所带来的优良的系统性能.     

DC/DC变换器预测模糊PID控制策略与实现

提出一种航空静止DC/DC变换器的预测模糊PID控制策略,该方法完全补偿了数字控制系统的控制延迟,极大节约了数字控制器的资源.以DSP芯片TMS320LF2407为主处理单元,双管正激电路为主功率电路,设计并调试了一台500 W的原理样机.实验结果显示,该控制器的控制效果良好,样机的性能基本达到预期技术指标.     

基于预测模糊PID控制的航空DC/DC变换器设计

针对高性能的航空静止DC/DC变换器采用的数字控制系统存在的延迟问题,提出一种基于预测模糊PID控制策略的DC/DC变换器实现方法.选用双管正激电路(TTFC)为主功率电路,采用DSP芯片TMS320LF2407为主处理单元,对系统的硬件、软件进行设计,调试出一台500W的DC/DC变换器原理样机.实验结果表明,该控制器完全补偿了数字控制系统的控制延迟,极大节约了数字控制器的资源,控制效果良好,样机的性能基本达到预期技术指标.     

车载辅助DC/DC变换器设计

设计了一种以交错并联Boost变换器和LLC变换电路构成两级型的辅助DC/DC变换器。详细给出两级DC/DC变换器的设计方法,针对宽输入电压范围200-375 V,输出电压为12 V,制作实验样机进行验证。     

一种新型双向DC/DC变换器的研究

针对电动车辆的车载电源设计了一种新型双向DC/DC变换器,降压采用移相全桥式ZVS-PWM功率变换,升压采用一种基于同步整流技术的DC/DCBoost功率变换。针对升压电路容易产生偏磁的问题,在线路设计过程中采用在变压器次级(高压侧)加隔直电容和采用电流控制方式来解决升压电路的偏磁问题。在此基础上研制出一台实验样机,测得的实验波形验证了该拓扑结构的可行性。     

光伏混合储能双向DC/DC变换器非线性控制

为了提高光伏混合储能系统的快速性和抗干扰能力,同时考虑到双向DC/DC变换器的非线性特性,在此提出了一种基于非线性比例-积分-微分(PID)控制器的光伏混合储能系统双向DC/DC变换器非线性控制策略。首先,介绍了非线性PID控制器的结构,然后基于该控制器提出了一种非线性控制策略,最后进行仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,基于非线性PID的控制策略能有效抑制直流母线电压波动和冲击,提高光伏储能系统的动态性能和抗干扰能力。     

高性能模糊PID控制DC/DC变换器

针对DC/DC变换器这种强非线性系统,提出了一种模糊PID控制器,它基于优化的PID控制器,通过模糊控制对PID控制器进行增益调节.现以TMS320F240 DSP为核心控制器件,以Buck变换器为实验平台,设计了系统硬件电路.计算机仿真和实验结果证明,该控制策略有很好的控制性能,且算法实现比较简单,同时控制模块的设计简单,可靠性高,是一种较实用、易实现的控制算法.     

基于二重积分滑模控制DC/DC变换器的研究

滑模控制是一种非线性控制理论。在此采用了一种基于PWM控制的二重积分滑模控制,并将其应用于DC/DC变换器系统。构建了基于FPGA控制的Buck电路实验平台。实验结果表明,基于FPGA的二重积分滑模变结构控制DC/DC变换器具有控制精度高和动态响应速度快的特点。     

一种新颖的软开关双向DC/DC变换器

提出了一种新颖的双向DC/DC变换器,降压时采用移相控制ZVZCS-PWM全桥功率变换,控制简单,效率较高,升压时采用带变压器隔离的Boost变换器,利用Boost变换器与推挽变换器的级联,通过一种控制策略,去掉冗余元件,得到一种新颖的升压电路拓扑.这种升压变换器通过Boost和隔离变压器的两级升压,适合应用在初、次级电压等级相差较大的场合.升压时,通过引入耦合电感能量反馈辅助电路,实现所有开关管的软开关.重点分析了双向DC/DC变换器升压时的工作过程,并研制出一台实验样机,实验结果与理论分析一致.     

电力电子变压器用混合三电平双向DC/DC功率模块设计

高压隔离双向DC/DC变换器模块是电力电子变压器电压隔离和变换中的主要环节。为提升模块高压侧直流工作电压,减少模块级联数量,降低功率变换部分的占地尺寸和控制复杂度,采用混合三电平拓扑设计电力电子变压器功率模块。分析混合三电平双向DC/DC变换器的工作原理,对电路中的主要参数进行设计,并基于SiC功率器件完成了样机的设计,最后对样机进行了试验验证。试验结果表明,混合三电平双向DC/DC变换器工作特性与传统全桥双向DC/DC变换器一致,效率最高达到98.7%。三电平双向DC/DC变换器以较低成本和控制复杂度,提高了子模块高压侧直流工作电压,使电力电子变压器系统功率模块数量减半,有效降低了电力电子变压器的尺寸。     

数字式调压器的模糊PID控制器设计

针对飞机变频交流数字式调压系统非线性的特点,将模糊控制与PID控制相结合设计了调压器的控制算法并构造了多闭环反馈控制策略。介绍了模糊PID控制器的设计方法及建模过程,在Simulink中搭建了模糊PID控制的仿真模型,对该控制器在不同工况下的调压性能进行了仿真并与传统PID控制仿真结果对比分析,结果表明模糊PID控制下的调压器动稳态性能均优于传统PID控制。最后,基于双DSP硬件平台进行试验验证,并与某型飞机典型用电负载交联,试验结果证明了所设计控制器的正确性及有效性。     

基于双DSP的四路BLDCM位置伺服控制器设计

介绍了采用双DSP实现四路独立永磁无刷直流电机(BLDCM)的位置伺服控制,它结合了系统和负载的特点,并采用了数字滤波、非线性PID,以及改进双极型PWM控制方案等措施.非线性PID是根据位置给定信号和反馈信号,对位置环的PID参数进行分段处理;改进的双极型PWM控制策略是对传统双极型PWM进行修改,解决了系统灵敏度较低等问题.系统的控制器通过专用通信芯片从上位机得到位置给定信号并反馈实际位置信号,实现了控制器与外部数据传输的数字化.最后通过实验结果验证了该设计方案的合理性和有效性.     

BP网络智能PID控制算法在交流调速系统中的应用

针对交流异步电动机存在的非线性、多变量、强耦合及模型结构不确定的特点,设计以西门子S7-300 PLC为控制单元、以研华IPC-610工业控制计算机为监视操作单元的基于PROFI-BUS-DP的交流调速控制系统.通过对被控对象特性的分析,将神经网络技术与PID控制结合,研制了基于BP网络的PID控制算法,并用PLC语言给予实现.该算法既有神经网络控制良好的动态特性又保持了PID控制的高速稳定性.实际应用结果表明:系统调速特性好,控制精度高,具有一定的推广价值.     

Comparative evaluation of sliding mode fuzzy controller and PID controller for a boost converter

Nonlinear controllers such as fuzzy controllers and sliding mode controllers have been applied to boost converters because of their nonlinear properties. Although both fuzzy and sliding mode controllers have desirable characteristics, they have disadvantages in practice when applied individually. A sliding mode fuzzy controller is proposed to control boost converters. The sliding mode fuzzy controller combines the advantages of both fuzzy controllers and sliding mode controllers. It also has advantages of its own that are well suited for digital control design and implementation. A sliding mode fuzzy controller is designed and verified with experimental results using a prototype boost converter with a DSP-based digital controller. Experimental results of the boost converter using sliding mode fuzzy control are evaluated in comparison with experimental results using a linear PID and PI controller. The comparison indicates that the sliding mode fuzzy controller is able to obtain the desired transient response under varying operating points without chattering. The startup response using sliding mode fuzzy control is superior to the response using PID and PI control, while the load transient response shows no obvious advantage.     

Plug-in混合动力汽车辅助功率单元控制研究

针对一种由汽油发动机、永磁同步发电机及不可控整流器构成的插电式混合动力汽车(Plug-in HybridElectric Vehicle,简称PHEV)辅助功率单元结构,在插电式串联混合动力汽车构型分析和选型基础上,设计了基于静态数据的前馈控制支路和PID反馈控制构成的辅助功率单元(APU)输出电流闭环控制器结构。实验结果表明,与传统PID控制相比,应用前馈+PID控制方法,辅助功率单元具有较好的输出电流动态特性,同时在一定程度上保证了发动机转速的稳定。     

基于DSP的数字PID控制在开关电源中的应用

模拟PID控制的开关电源系统存在电路复杂,调整困难,可靠性不高等问题。本文借助于DSP芯片强大的运算功能,将模拟PID控制进行数字化改进。采用积分分离、设置偏差死区、数字滤波等方式,提出了一套适用于开关电源系统的数字PID控制方案。试验表明,该控制技术使开关电源实现对电源的有效控制,具有良好的动态性能和稳态性能,大大提高了设备的可靠性和对用户的适应性。     

基于模糊参数自整定数字PID控制的光伏最大功率点跟踪技术研究

介绍了光伏电池的输出特性及最大功率点跟踪（MPPT）技术的基本原理。针对光伏电池的特点,提出一种采用模糊参数自整定数字PID控制实现光伏系统MPPT控制的方法,其能快速响应外界环境的变化,使光伏系统始终工作在最大功率点。仿真和实验结果证明该系统具有鲁棒性和快速响应等优点。