DC/DC变换器模糊控制和PID控制比较研究

模糊控制器因具有控制鲁棒性强,设计不依赖于被控对象精确模型等优点而逐渐应用在电力电子变换器中。以Boost变换器为例,从设计方法、具体工程实现和实验结果三方面对传统线性比例积分微分(PID)控制器和模糊控制器进行了对比分析。详细阐述了PID控制器和模糊控制器的设计方法,对其设计的侧重点进行了对比。通过实验对比了线性PID控制器与模糊控制器的控制性能。实验结果表明,模糊控制技术相对于线性PID控制技术更能适应DC/DC变换器工作点的变化,具有更好的动态控制效果。     

新型PID控制在DC—DC变换器中的应用

DC—DC变换器高性能控制研究成为变换器的一个重要研究方向。本文基于DSP控制的DC-DC移相全桥变换器,分别运用常规PID和参数自适应调整的专家PID控制方法进行控制,对两种控制方法进行比较,并给出了参数自适应调整的专家PID控制器的详细设计。实验结果证明:两种控制方法都能使系统运行平稳,参数自适应调整的专家PID控制策略比常规PID具有更好的静、动态特性。     

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.     

基于模糊PID算法的半桥DC/DC控制器的优化设计

针对电压反馈型半桥(VCHB)DC/DC变换器的优化控制问题,提出了一种基于模糊推理理论的新型比例积分微分(PID)控制器。基于模糊PID控制器的工作原理和被控对象变化特征的分析,确定了模糊PID控制器的结构,建立了详细有效的规则库模型,实现了模糊PID参数的在线自整定。通过分析、比较模糊PID控制器与PID控制器对半桥DC/DC变换器控制的软件仿真和硬件电路实验结果,证明了所提新型模糊PID控制器具有改善控制系统的稳定性和自适应性的能力。     

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。     

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变换器数字预测非线性PID控制策略

以DSP芯片TMS320LF2407为主处理单元,功率变换部分采用双管正激电路,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。基于5kW样机的实验结果表明,这种数字式预测非线性PID控制能使DC/DC变换器具有良好的动、静态特性。     

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.     

智能积分自调整模糊控制在DC/DC变换器中应用

提出了一种用于DC/DC变换器的模糊PID混合控制策略,该方法只需测量DC/DC变换器的输出电压,然后由智能积分环节和自调整模糊控制器并联得到控制量,并且基于8位微控制器PIC16F877实现了这种控制策略。实验结果表明,该控制方法不但能使DC/DC变换器输出电压启动速度加快,超调量小无静态误差,而且易于实现,通用性好,具有实用价值。     

全数字化双向DC/DC变换器的分析和设计

分析了电压和电流两种控制模式，基于电流模式提出一种具有恒压、恒流、恒功率控制等多种功能的控制器。详尽阐述了数字控制系统的采样速率、AD转换器位数、DPWM分辨率和开关频率的设计原则，提出了非同步采样检测方法。针对DC／DC变换器强的非线性、时变特性，提出一种新型变参数滞环PID调节器，改善系统稳定性。采用DSP-TMS320F243作为控制核心，设计了一台额定功率为5kW的双向DC／DC变换器装置。实验结果证明，系统性能优良，可有效用于电动汽车等领域。     

直流调速系统的模糊／PID速度控制器设计

采用模糊控制/PID策略对直流调速系统的转速环进行了设计,根据转速误差的阀值由模糊控制切换到PID控制,给出了模糊控制规则和PID控制器各参数确定的方法,并利用Matlab进行了仿真验证,结果表明模糊/PID控制器具有较好的控制性能。     

混合式自调整模糊控制在DC/DC变换器中的应用

提出一种采用自调整因子混合式模糊PID控制方法,通过经典PID和混合式自调整模糊控制的比较,并通过实验结果证明,该方法不仅能够提高直流变换器系统的鲁棒性,还可以提高系统的动静态性能。     

模糊PID算法在无刷直流电机控制系统中的应用

工业平缝机由传统的交流异步电机驱动变为技术先进的伺服驱动已形成发展趋势.该文介绍了一种基于模糊PID算法的无刷直流电机控制系统.系统包括控制器、驱动器、永磁无刷直流电机和电磁铁4部分.文中以控制器为主线,介绍了模糊PID算法以及模糊控制规则,对控制结果进行了Simulink仿真并取得了满意的效果.     

基于2型模糊集小脑模型的DC/DC变换器控制系统

随着新能源行业的不断发展,DC/DC变换器越来越多地被运用于各行各业,而DC/DC变换器在负载的效率直接影响到整个系统的效率。因此针对DC/DC变换器,以BUCK电路为例,设计了一种基于滑模区间的2型模糊小波的小脑模型关节控制器(T2WFCMAC)的控制系统。该系统包括主控制器和鲁棒补偿控制器。主控制器是T2WFCMAC,用于模拟理想控制器,鲁棒补偿控制器用于补偿主控制器和理想控制器之间的逼近误差。为了提高控制系统的鲁棒性,采用滑动模态超平面,利用梯度下降法得到了T2WFCMAC参数调整的自适应律。通过李雅普诺夫函数来验证控制系统的稳定性。最后,通过搭建试验平台,验证该方法在负载电阻变化情况下是否比传统PID控制和普通模糊控制更加有效。     

基于Buck变换器的无刷直流电机转矩控制仿真

无刷直流电动机（BLDCM）存在转矩脉动的突出缺点，提出了一种基于直流环节电压控制和模糊PID控制器的新型混合控制策略，以抑制无刷直流电机的转矩脉。电路拓扑包含功率因数校正降压转换器和逆变器。降压转换器通过控制直流电路电压来降低换向转矩脉动，使用模糊PID控制器和脉冲宽度调制（PWM）技术的逆变器在导通区域提供适当的电流。 Buck变换器降低了通过控制直流环节电压换向转矩脉动，逆变器使用模糊PID和PWM技术提供导通区域的电流。该方法能够消除传导区转矩脉动,削弱换相区转矩脉动，仿真结果表明，该策略具有功率因数校正功能，可有效抑制转矩脉动，提升电机运行的鲁棒性。     

基于模糊PID控制的永磁无刷直流电机调速系统

永磁无刷直流电动机调速系统是一个非线性、多变量、时变系统,采用传统的PID控制方法进行控制,难以达到良好的控制效果。通过设计一种模糊PID控制器,应用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,将其应用于无刷直流电动机调速控制系统。仿真实验结果表明,该模糊PID控制方法较常规PID控制和单纯的模糊控制具有更好的控制性能,具有无超调、响应快、鲁棒性强等特点。     

基于模糊神经网络的无刷直流电机位置伺服控制

针对多变量、非线性、时变的永磁无刷直流电机位置伺服控制系统的特点,提出一种基于免疫遗传算法（IGA）的递归模糊神经网络（RFNN）控制器的设计方法,并应用于无刷直流电机三闭环控制系统中的位置调节器中,实现系统精确的位置控制。在与传统PID位置控制器仿真比较中,采用该方法的系统显示出良好的控制性能和控制效果。     

神经网络在直流调速中应用

介绍了传统PID控制器在直流调速中的应用,其控制参数难以精确整定,故其控制精度难以保证,提出基于BP神经网络的PID控制方法,将其应用在直流调速系统中,仿真研究结果表明,该方法较传统PID有更好的控制效果。     

基于TS型模糊神经网络控制器的有源电力滤波器直流侧电压控制的研究

针对三相并联型有源电力滤波器（APF）直流侧电容电压控制问题,考虑TS型模糊推理易于和比例积分微分（PID）控制方法相结合的特点,提出了基于TS型模糊推理的模糊神经网络控制器（FNNC）方法,并将其用于APF直流侧的电压控制。确定了基于TS-FNNC的三相APF指令电流运算结构,研究了相应的控制策略,对TS-FNNC的连接权值和第二层节点的隶属函数调整分别采用最小二乘法和BP算法,使其具有较快的响应速度。仿真试验验证了该控制策略的有效性。