基于Buck变换器的新型模糊逻辑控制的研究与仿真

本文将一种新的模糊逻辑控制引入Buck变换器,模糊控制器通过双环反馈构成,外环是电压环,由模糊控制器构成,内环是电流环,由PI控制器组成。这种新的模糊控制方法,在传统的模糊控制的基础上,引入了电感电流作为反馈加以控制,能显著的改善系统性能。在Matlab的环境下,做了基于Buck变换器的双环模糊控制与传统模糊控制的仿真比较,结果证实了本文的可行性。     

基于模糊控制的虚拟同步发电机并网策略研究

在基于虚拟同步发电机三相逆变器控制的基础上,利用电容电压和电流反馈,构成双环控制系统。其中,电流环和电压环都采用比例积分控制。但是,传统的双环控制存在精度不高且响应速度较慢等缺点,而模糊控制具有根据系统实时性产生的非线性系统误差的大小,进行在线调节参数的功能。在此基础上,提出了一种基于双环控制和模糊PI相结合的虚拟同步电机控制策略,并搭建了相应的模型。详细分析了加入模糊之后双环控制的参数整定,并通过仿真研究来证明所提方法的有效性。     

基于模糊控制的交错并联双向DC/DC变换器研究

为了提高交错并联双向DC/DC变换器输出电压及均流的控制精度和动态性能,提出了电压、电流双环控制均采用模糊控制理论的模糊PI控制器。以研究交错并联DC/DC变换器工作原理为基础,详细介绍了电压、电流双环的模糊PI控制器的设计方法。通过仿真,对比了采用模糊PI控制和常规PI控制的仿真波形,验证了双环均采用模糊PI控制能提高输出电压和电感电流的响应速度、减小超调,从而实现电压及均流的精确控制。     

基于模糊逻辑的电动汽车双源混合储能系统能量管理策略

针对电动汽车行驶过程中电池放电电流过大导致的电池容量衰减问题,构建了由锂离子动力电池、超级电容和多端口DC/DC变换器构成的全主动式混合储能系统,其中电流环控制器和电压环控制器分别控制输出电流和直流母线电压。结合超级电容SOC、整车需求功率和车速情况,根据建立的45条模糊控制规则,模糊逻辑控制器调节锂离子动力电池和超级电容的充放电功率,在车辆峰值功率需求较高时避免了高频电流波动对动力电池寿命的影响。同时在功率需求较低时,动力电池给超级电容充电。在HWFET工况下的实验结果表明所提出的全主动式双能量源混合储能系统和基于模糊逻辑的能量管理策略能够有效保护锂离子动力电池免受大电流波动影响,从而达到延长电池寿命的作用。     

变论域模糊PID控制在交流发电系统中的应用

在三级式交流发电系统中一般使用传统PID控制器进行调压控制,但是在某些工况下该控制策略难以满足复杂系统的高精度、快响应要求。通过在传统PID控制器的基础上,分析了其不足之处,引入了模糊PID控制策略。同时,针对模糊PID在系统的动态调节过程中论域过小的问题,提出了一种基于变论域模糊控制理论的PID控制器,并与传统双环PID控制和普通的模糊PID控制在MATLAB/Simulink软件中进行对比仿真,验证了该控制策略具有更好的稳态调节精度和动态调节性能,与传统双环PID控制器相比,稳态误差从0.5%优化到0.3%,动态调节时间从0.4 s缩短至0.2 s。     

基于离散时间模型的隔离Cuk PFC控制

以隔离Cuk功率因数校正(PFC)变换器为研究对象,提出了一种基于离散时间模型的输入电流数字控制器设计方法.针对隔离Cuk PFC变换器建立了一种新型的简化离散时间模型,通过取其近似获得近似简化离散时间模型,然后基于模型推导了输入电流数字控制律,结合基于PI调节器的电压环控制器构成数字双环有源PFC(APFC)控制器.通过仿真验证了隔离Cuk PFC变换器近似简化离散时间模型的准确性和输入电流控制器设计的合理性,搭建了1.6 kW隔离Cuk PFC变换器硬件系统实验平台,在半载至满载范围内获得了接近单位功率因数和输入电流总谐波畸变率(THD)低于5％的功率因数校正效果.     

基于模糊神经网络的VSC-HVDC系统控制器的研究

对同步旋转坐标系下的VSC-HVDC系统的控制策略进行研究,针对传统的PI控制在大扰动下难以精确控制的缺陷,设计了一种新的控制方案及控制器。采用双环控制,其中内环电流控制器采用PI控制,而外环控制器采用模糊控制与人工神经网络相结合的控制策略,并采用遗传算法优化模糊神经网络的连接权值和隶属度函数。整流侧有功功率跌落、三相短路等情况下的仿真结果表明,此种控制方法在大扰动下的动态稳定性明显优于传统PI控制。     

HVDC系统中换流站的辅助模糊控制

在换流站两侧传统的P—I型电流调节器、电压调节器基础上分别引入辅助控制变量，该辅助控制变量由模糊逻辑控制器生成。用传统控制与模糊控制分别对三机系统进行的仿真结果表明，与传统控制方法相比，当交流系统受到扰动后，模糊逻辑控制能改善换流站直流电流的恒定性，而且提高了交直流系统的暂态稳定性。     

基于细菌觅食优化算法的永磁同步电机位置伺服系统模糊控制策略

针对PID控制器参数固定而引起永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统控制效果不佳问题,设计了基于细菌觅食优化算法的模糊控制器。该位置控制系统是以空间矢量控制为理论基础,由位置环、速度环、电流环构成的PMSM三闭环控制系统。在MATLAB/Simulink环境中将模糊控制器应用在系统位置环上。对比仿真结果发现,参数优化后的模糊控制器在系统位置环的作用更加优越,完全克服了传统PID控制器的缺点,能有效提高电机位置控制的快速性和准确性。     

节能型锂电池测试系统前端变流器的研究

针对传统高耗能的锂电池测试系统,提出了一种新型节能分布式电源系统。由前端双向交-直流变流器和后端双向直-直流变换器构成。系统中锂电池充放电能量大多数内部循环,而少量经前端变流器与市电交换。前端交-直流变流器采用双环控制方案,详细分析了内部电流环和外部电压环控制特性,控制器的选择和控制参数的设计。样机的实际测试表明系统稳定,且控制设计合理。     

基于模糊遗传算法的无刷直流电机自适应控制

无刷直流电机(BLDCM)是一种多变量和非线性的控制系统，模糊控制器在其控制中得到广泛应用。针对模糊控制器设计和参数在线调节方面的不足，文中提出了一种使用遗传算法优化的模糊控制器，并用于无刷直流电机的控制中。系统使用电流和转速双闭环控制。速度环采用模糊控制器进行控制，控制规则通过遗传算法进行离线优化，并在数字信号处理器(DSP)中实现控制参数的在线调节。系统较好的实现了给定速度参考模型的自适应跟踪，具有控制灵活、适应性强等优点，同时又具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。     

自适应模糊PID控制的无刷直流电机及仿真

提出了利用自适应模糊PID控制器实现对永磁无刷直流电机调速系统进行设计的新方法。文中首先建立永磁无刷直流电机的数学模型，以此进行转速和电流双闭环调速系统控制；并通过调节PWM发生器的开关频率来减少转矩脉动。接着将模糊控制器和PID控制器通过自适应因子结合，在线自调整控制参数，进一步完善了PID控制器的性能，提高了系统的控制精度。并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK以及Power System Blockset有机结合起来，实现了该自适应模糊PID控制器的计算机仿真。结果表明，该方法有较高的精度。     

基于自适应观测器的异步电机无速度传感器模糊矢量控制

提出了一种新型的转速自适应磁链观测器,深入研究了观测器的增益矩阵选择,并提出了一种简化的增益矩阵选择方法,同时使观测器的稳定性得到改善。在观测器中进一步引入转矩观测器,提高了速度估计的动态性能。转速和磁链外环采用模糊控制,与传统PI控制器相比,系统的动静态性能得到提高。在实际三电平逆变器平台上的实验结果表明,采用模糊控制和自适应观测器的无速度传感器矢量控制系统在较宽的速度范围内具有良好的性能。     

基于模糊控制器的直线电机矢量控制系统研究

针对直线感应电动机多变量、非线性、强耦合的控制对象特点,将模糊控制策略应用到转差频率型直线感应电动机矢量控制系统中。采用磁链开环、速度和电流模糊控制的双闭环控制系统,速度和电流调节器采用自调整模糊控制器。对电机在起动和突加负载情况下进行了仿真,结果表明：采用模糊控制双闭环实现的直线电机转差频率型矢量控制系统比PI控制系统具有更强的鲁棒性,系统的稳态性能和动态性能大大提高。     

带变惯量负载的感应电机模糊控制策略研究

文章对带非线性变惯量负载下感应电机控制系统提出了几种模糊控制策略.将数学模型和启发式学习方法、模糊逻辑和线性多变量控制技术相结合设计了矢量控制系统中的内部电流控制器;采用基于模糊模型的预测控制技术设计了系统外部的转速/位置控制环,以解决电机模型和负载情况的非线性特性.在非线性动态过程的建模中,融入了模糊逻辑和局部线性模型.仿真和实验结果显示,这种新颖的模糊控制策略具备优良的动态性能、较高的鲁棒性,完全满足高精度位置伺服系统的要求.     

带补偿的神经网络辩识器在异步电机调速系统中的应用

本文提出了一种带模糊补偿的神经网络算法并应用在异步电机速度控制系统中.一个动态神经网络用于被控装置的在线辨识,然后根据被控装置的输出和参考模型的响应迭代出控制信号,具有四条简单规则的模糊逻辑块用于提高整个系统的闭环特性.仿真结果显示,对比传统的最优PID控制器,本文提出的控制策略具有更好的瞬变特性及抗干扰特性.     

A novel approach to active power filter control

This paper introduces a three-phase active power filter operating with fixed switching frequency and controlled by a fuzzy logic controller in the inner current control loop for each phase and a proportional–integral controller in the outer voltage control loop to compensate the reactive power and the current harmonic components simultaneously from the nonlinear loads.     

基于模糊补偿的神经网络算法在调速系统中的应用

提出了一种带模糊补偿的神经网络算法并应用在异步电机速度控制系统中，一个动态神经网络用于被控装置的在线辨识，然后根据被控装置的输出和参考模型的响应迭代出控制信号，具有四条简单规则的模糊逻辑块用于提高整个系统的闭环特性。仿真结果显示，对比传统的最优PID控制器，本文提出的控制策略具有更好的瞬变特性及抗干扰特性。     

Resistive optimization with enhanced PLL based nonlinear variable gain fuzzy hysteresis control strategy for unified power quality conditioner

This paper proposes a Resistive Optimization Technique (ROT) incorporated with enhanced phase-locked loop (EPLL) based Nonlinear Variable Gain Fuzzy (NVGF) hysteresis control strategy for three-phase, three-wire Unified Power Quality Conditioner (UPQC) for compensating current harmonics, reactive power, voltage sag/swell, voltage harmonics and voltage unbalance present in the power system distribution network. This novel resistive optimization control strategy is exploited for reference signal generation for both shunt and series inverter. This proposed algorithm adaptively regulates the DC-link capacitor voltage without utilizing additional controller circuit and makes the control system simple as it does not involve any complex optimization methods. Furthermore, a nonlinear variable gain fuzzy based hysteresis controller is proposed for controlling the hysteresis band, which effectively reduces the band violation and improves the tracking behavior of UPQC during load transient, distortion and unbalanced supply conditions of power system. The proposed control strategy of UPQC is validated through MATLAB/SIMULINK followed by the experimental setup accomplished with real-time-hardware-in the loop (HIL) system OPAL-RT simulator and adequate results are reported after a comparative assessment with the conventional PI and hysteresis controller.