模糊PI控制在交流调速系统中的应用

传统PI控制对具有非线性、大时滞、时变、强耦合等特性的被控对象的控制效果不理想。针对该问题,将模糊PI控制引入到交-交变频同步电机调速系统中,以模糊PI控制器代替传统的PI控制器。阐述了模糊PI控制器的原理以及算法,最后将其应用到12kW交-交变频三相同步电机系统中。实用表明,系统的各项参数指标均优于传统PI控制。     

配电网静止无功补偿器直流侧电压控制策略

在配电网中,配电网静止无功补偿器（D-STATCOM）通常采用双闭环的控制策略,在该策略中需要保持D-STATCOM直流侧电压的稳定。直流侧电压的稳定一般采用的是传统的PI控制,但是传统的PI控制容易使D-STATCOM呈现严重的非线性,并且具有较大的超调量和静差,响应速度也较慢,同时传统Pl控制参数选择也很困难,难以满足D-STATCOM控制要求。为解决此问题将免疫反馈机理和模糊控制与传统的PI控制相结合,设计了模糊免疫PI控制来保持D-STATCOM直流侧电压的稳定。仿真结果显示,此种控制较传统的PI控制具有更好的效果,可以让直流侧的电压保持稳定。     

无刷直流电动机调速系统的模糊变结构控制

分析了无刷直流电动机数学模型，提出了将模糊控制与PI控制相结合的变结构控制新方法。当输入偏差大于或小于设定值时，采用模糊结构或PI结构进行控制。仿真结果表明该方法较传统PI控制具有更好的动、静态特性，并有较高的精度和鲁棒性。     

基于模糊PI控制的永磁同步直线电机矢量控制系统研究

文章将模糊控制与传统的PID技术相结合,设计出可以实现PI参数自调整的模糊PI控制器,代替传统的PI速度控制器。利用Matlab/Simulink对永磁同步直线电机及其矢量控制系统建模、仿真。仿真和实验结果表明,采用模糊PI控制具有更好的动态响应性能,能有效的抑制暂态和稳态下的推力脉动,对于负载扰动具有较强的鲁棒性。     

异步电机模糊免疫PID矢量控制系统

由于在转子磁场定向矢量控制中,转速PI控制器抗干扰能力较差,提出了采用模糊免疫PID控制器取代转速PI控制器,对提高异步电机控制系统的性能起到改善作用.模糊免疫PID控制将生物免疫机理、模糊控制理论及PID控制理论相结合,提高了系统的自适应能力,实现了控制器参数的优化及在线自整定.构建了基于模糊免疫PID控制器和空间矢量脉宽调制的异步电机矢量控制系统.仿真结果表明,该系统既具有良好的动、静态特性,也具有自适应和鲁棒性强的特点.     

三相异步电机模糊控制的研究

传统三相异步电机PI控制算法的参数固定不变,不能使控制系统一直处于最佳运行状态。针对此问题,在传统矢量控制系统中引入了模糊PI控制方法,利用模糊控制理论设计出一种新型模糊PI控制器,在Matlab/Simulink仿真软件中设计了模糊PI控制模型。通过仿真分析可知,模糊PI控制比传统PI控制能更快地建立起旋转磁场,且动态响应快,能实时抑制超调量,因此,模糊PI控制法更具有优越性。最后通过实验证明模糊PI控制方法能使系统获得更快的平缓转矩响应。     

基于模糊算法的自适应忆阻PI控制系统设计

为了解决传统模拟PI控制器参数不易整定以及面对被控对象发生变化时无法在线进行参数调整的问题，引入了忆阻器件实现了控制器参数可在线调整。同时针对忆阻器阻值大小不易确定的问题，引入了模糊算法，将模糊算法与忆阻PI控制器进行结合，设计了一种模糊忆阻PI控制系统，实现了控制器参数的自适应调整。在理论推导的基础上，进行了Multisim仿真与电路实验。结果表明，基于模糊算法的自适应忆阻PI控制系统与传统模拟PI控制器相比，参数可以进行在线调整，具有较强的自适应能力，且基于模糊算法的自适应忆阻PI控制系统可以将系统的超调量降低66.27%，具有更好的跟踪性能。     

基于模糊PI和线性自抗扰的下垂控制研究

下垂控制是一种常用的逆变器控制策略,传统下垂控制切换负载时存在电压和频率难以稳定的问题。为此,提出了改进的下垂控制方法。将模糊PI控制和线性自抗扰控制技术相结合的改进算法引入到下垂控制电压电流双环结构的电压外环中,并在MATLAB/Simulink中建模仿真,观察改进后的控制算法对于电压和频率的稳定效果。仿真结果表明,与传统PI控制以及模糊PI两种控制算法相比,模糊PI和线性自抗扰技术结合的改进控制算法对微电网负载切换时电压和频率的稳定效果和跟踪参考值的性能最为优越,具有较好的鲁棒性。     

APF直流侧电压自适应PI控制

三相三线制有源滤波器(APF)大多采用传统的PI控制策略来控制直流侧的电容电压。为了提高有源滤波器的性能指标,在传统的PI控制基础上,结合最小隶属度模糊控制理论,提出模糊PI的直流侧电压自适应控制。模糊PI控制可以根据实时情况改变比例和积分参数,解决了传统PI控制器在非线性系统中的缺点。MATLAB仿真表明,模糊PI自适应控制与传统PI控制相比,跟踪性能更强,直流侧电压超调量更低,动态性能更好,并且有效地降低了电网谐波的畸变量。     

无刷直流电机双闭环模糊自适应控制方法研究

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种双闭环模糊自适应控制方法。该控制系统是以电流环作为内环,采用传统的PI控制;转速环作为外环,采用PI控制与模糊控制相结合的方法,即模糊自适应控制方法。以速度误差及速度误差变化率作为模糊控制器的输入,大偏差时采用模糊控制,以增强系统的响应速度和鲁棒性;小偏差时采用传统的PI控制,使系统稳态无误差。仿真实验结果表明,相比于传统的PI控制系统,模糊双闭环自适应控制系统具有良好的动、静态特性,以及较强的鲁棒性。     

模糊控制在永磁同步电机调速系统中的应用

传统PI控制器基于线性系统设计且参数固定,不能满足高性能控制的要求。而模糊控制不依赖于控制对象的数学模型,能够根据模糊信息实行精确控制。为了结合PI控制和模糊控制的优点,设计了一种模糊自适应PI控制器,并应用到永磁同步电机矢量控制调速系统中。该控制器能根据外部和内部参数的变化自动调节PI控制器的参数。仿真结果验证了,采用模糊自适应PI控制器的永磁同步电机矢量控制调速系统具有更好的动态和鲁棒性能。     

Experimental verification of a hybrid fuzzy control strategy for ahigh-performance brushless DC drive system

This paper describes the design and experimental verification of a hybrid fuzzy control system for a high-performance brushless DC motor drive. Both the design of the fuzzy controller and its integration with the proportional-integral (PI) in a global control system are discussed. The principle, of the proposed control system is to use a PI controller, which performs satisfactorily in most cases, while keeping in the background, a fuzzy controller, which is ready to take over the PI controller when severe perturbations occur. Strategies of the switching control for the hybrid controller is such that the fuzzy controller is activated whenever the resident system exhibits an oscillatory and/or overshoot behavior. Thus, the PI and fuzzy controllers can be managed to take advantage of their positive attributes. Performance of the hybrid fuzzy-PI controller is evaluated through a laboratory implementation. The laboratory implementation is based on a linguistic fuzzy controller whose design is derived from the expert knowledge gained during disturbances. Experimental results have shown excellent tracking performance of the proposed control system, and have convincingly demonstrated the usefulness of the hybrid fuzzy controller in high-performance drives with uncertainties     

基于模糊PI控制的永磁同步电机直接转矩控制系统

用模糊PI控制器取代传统直接转矩控制中的PI调节器,利用Matlab/Simulink工具箱对模糊直接转矩控制系统进行了仿真。结果表明基于模糊PI控制器的永磁同步电机直接转矩控制系统响应优于传统的直接转矩控制。     

基于非均匀高斯函数的无刷直流电动机模糊控制

采用一种基于非均匀高斯型隶属函数的模糊PI控制算法来实现无刷直流电机闭环调速控制.根据转速误差E和误差变化率EC在控制过程中非均匀分布的特点,构建相应的非均匀高斯型隶属函数模糊控制器来实时调整PI控制器的两个参数KP,KI.并运用Matlab/Simulink结合Fuzzy工具箱实现了对BLDCM系统的仿真.仿真结果表明:基于非均匀高斯型隶属函数的模糊PI控制与普通模糊PI控制相比,具有更好的动态、稳态性能,更强的鲁棒性及更高的控制精度.     

锅炉过热汽温自适应PI型模糊控制的仿真研究

针对锅炉过热蒸汽温度对象的非线性和不确定性等,设计了PI型模糊串级控制系统,并将该系统应用于某电厂600 MW机组锅炉过热蒸汽温度的控制。在分析模糊控制器相关参数与控制系统品质之间关系的基础上,提出相关参数的在线自校正方法,构造了一种自适应PI型模糊控制器。该控制器能够在线调整其量化因子和比例因子,以适应被控对象动态特性的变化,从而提高模糊控制系统的性能。将自适应PI型模糊控制方法与常规PID控制及PI型模糊控制进行仿真比较,表明采用自适应PI型模糊控制方法建立的过热蒸汽温度控制系统具有较好的控制品质和较强的自适应能力。     

Robust Frequency Control in an Autonomous Microgrid: A Two-Stage Adaptive Fuzzy Approach

Highly intermittent power from renewable energy sources (RES) along with load and system perturbations in an autonomous microgrid (MG), results in large frequency fluctuations. Conventional controllers like PI controllers to be unable to provide acceptable performance over a wide range of operating conditions. To overcome this problem, present paper introduces a novel two-stage adaptive fuzzy logic based PI controller for frequency control of MG. In this proposed controller, particle swarm optimization (PSO) and grey wolf optimization (GWO) are used to optimize the membership functions (MFs) and rule base of fuzzy logic based PI controller. The proposed controller is examined on an MG test system, the robustness and performance of the proposed controller is tested in presence of different disturbance scenarios and parametric uncertainties. Finally, the superiority of the proposed controller is shown by comparing the results with various controllers available in literature like PSO tuned fuzzy logic based PI controller, fuzzy logic-based PI controller and also with the conventional PI controller.     

基于模糊自适应PI控制的开关磁阻电机直接转矩控制

针对常规模糊控制器在开关磁阻电机直接转矩控制（DTC）中的超调量大、响应慢、脉动大等问题,提出一种基于遗传算法的模糊自适应PI控制器的速度调节器设计方案,结合遗传算法与模糊PI控制,应用遗传算法优化模糊自适应PI控制器的模糊控制规则和量化因子及比例因子,以确保开关磁阻电机直接转矩控制系统响应具有最优的动态响应和稳态性能。仿真与试验结果分析表明,与传统模糊PI控制相比,该设计方法具有适应性强、动态响应好、鲁棒性强等优点,取得了比较满意的控制效果。     

基于变论域模糊逻辑的互联电力系统负荷频率控制

随着风电在电力系统中的渗透率不断提高,其出力不确定性对系统频率稳定造成威胁。针对风电接入系统后的频率波动问题,提出变论域模糊PI负荷频率控制策略。为克服传统模糊控制器由于论域固定导致自适应能力有限的缺点,设计的变论域模糊PI负荷频率控制器通过变论域方法实现输入、输出论域的动态调整。为满足风电接入系统后复杂的论域调整需求,基于模糊推理设计新型变论域伸缩因子。典型两区域互联系统仿真实验表明,在不同形式的扰动下,该新型控制器较PI控制器、模糊PI控制器有更好的控制表现,能更好地处理风电出力不确定性对互联电力系统频率稳定的影响。     

有源电力滤波器直流电压的模糊控制

采用带有自调整因子的模糊控制规则设计了有源滤波器直流侧电压的模糊控制器。为了简化系统设计,采用非均匀量化规则,并由直流侧电压的控制直接得到电源电流参考值,最后将模糊控制和PI控制相结合,构建了复合控制器。该控制器结合了PI控制稳态精度高和模糊控制鲁棒性强及自适应的优点。仿真和实验结果验证了该复合控制器在抑制电压超调、减小电流冲击、补偿谐波和无功电流等方面的有效性。