模糊PID算法在光伏电池MPPT中的仿真研究

为了提高光伏系统的效率,采用最大功率点追踪(MPPT)技术能最大程度地将光能转化为电能。模糊控制算法和PID控制算法是构造MPPT的有效途径,结合两种算法特点,提出一种模糊参数自校正PID算法。仿真结果表明该算法能有效提高系统的响应速度,消除系统振荡,显著提高了控制系统的动、静态性能。     

基于MPPT控制策略的光伏发电系统的研究

详细介绍了一种基于MPPT的光伏发电系统,并对光伏电池功率电压曲线进行了详细分析,根据分析结果把模糊PID控制应用到光伏发电系统最大功率点跟踪的控制当中,模糊PID控制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,提高系统的稳定性。     

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。     

基于RMPPT/PID双模控制的光伏发电MPPT研究

针对目前光伏发电研究中传统最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制算法存在受外界环境变化大而不能实现最大功率跟踪的不足,提出了一种基于RMPPT/PID双模控制的光伏发电MPPT研究方法.该方法能够实时响应外界环境变化,同传统方法相比,可以有效的缩短追踪时间,同时PID自适...     

光伏发电系统的并网模糊PID控制

在三相两级式并网逆变器数学模型的基础上,将模糊PID控制策略引入光伏发电系统的并网控制中。通过数字仿真和物理仿真表明模糊控制与PID控制相结合的模糊PID控制,改善了光伏系统并网控制的动态过程,能够实现光伏系统的平滑并网。     

基于模糊PI的光伏发电双MPPT研究

针对光伏阵列非线性工作特性及传统MPPT控制中响应外界环境变化缓慢、最大功率点附近功率振荡现象明显等缺点,对其最大功率点跟踪算法进行分析,提出了一种模糊PI控制下扰动观察法(PO)和恒电压控制法(CVT)相结合的双MPPT(dual maximum power point tracking MPPT)控制方法应用于光伏发电系统。通过建立模糊PI控制下的光伏发电双MPPT系统模型,构建系统控制量及变化量变化规则,设计仿真参数。仿真实验结果表明本方法在外部环境变化时能快速准确地跟踪光伏阵列最大功率点,具有良好的动态和稳态性能。     

非对称模糊PID控制在光伏发电MPPT中的应用

讨论了光伏发电系统最大功率跟踪常用控制方法的优缺点,对光伏电池功率电压曲线进行了详细分析,根据分析结果把非对称模糊PID控制应用到光伏发电系统最大功率点跟踪的控制,非对称模糊控制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;同时加入PID控制可以有效消除系统在最大功率点附近的振荡现象,提高系统的稳定性.实验结果证明该方法能使系统在最大功率点稳定地工作,并能快速跟踪外部环境的变化.     

模糊自适应PID控制在光伏发电MPPT中的应用

研究了光伏阵列的非线性功率输出特性,讨论了几种常用的最大功率点跟踪(MPPT)的控制方法,在此基础上设计了基于模糊控制的自适应PID控制器,该模糊控制器能快速响应外界环境的变化,使光伏发电系统始终工作在最大功率点(MPP);同时PID控制能有效地消除在MPP附近的振荡现象,提高系统的稳定性。在Matlab软件的Simulink下进行系统的建模和仿真,结果表明,该方法能够快速准确地跟踪MPP的变化,有着优越的稳态性能。     

基于非对称模糊PI控制的光伏发电MPPT研究

根据光伏电池的特性,并对其功率电压曲线进行分析,把非对称模糊-PI控制应用到光伏发电MPPT控制中,非对称模糊控制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;同时加入PI控制可以有效消除系统在最大功率点附近的功率振荡现象。仿真结果表明该方法在外部环境变化时能快速准确地跟踪光伏电池的最大功率点,具有良好的动态和稳态性能。     

基于模糊自适应PI控制的光伏发电MPPT

介绍了光伏发电过程中最大功率点跟踪(MPPT)原理,并简要分析了常规控制算法在最大功率跟踪控制中的优缺点,提出将模糊自适应PI控制算法应用到光伏系统最大功率点跟踪的控制中,该控制方法能快速响应外界环境的变化,获得系统最大功率点,且可以有效消除系统在最大功率点附近的振荡现象,提高系统的稳定性。仿真结果表明,该方法能使系统稳定地工作在最大功率点,并且控制精度高,能灵敏反应外界环境的变化。     

改进模糊控制策略在光伏发电MPPT中的应用

由于光伏电池的非线性和时滞性,模糊控制策略在MPPT控制中应用十分普遍。分析了传统模糊MPPT控制策略模糊控制器输入量的缺陷,提出一种新的改进模糊控制策略,即应用优化函数对传统输入量进行优化,使其更精确地进行模糊控制。最后还搭建了光伏发电系统仿真模型,对比传统模糊控制策略,所提改进型模糊在跟踪精度和响应速度均表现出优越性。     

双模糊控制法在光伏并网发电系统MPPT中的应用

提出一种在光伏并网发电系统中进行最大功率点跟踪(MPPT)的双模糊控制法,将非对称模糊MPPT与模糊PID相结合,在设定参考电压环节使用模糊控制代替诸如扰动观察法等传统方法,在消除实际电压与参考电压偏差这一环节用模糊PID替换普通的PID控制.此外,还提出了4个反映MPPT性能的指标:环境缓慢变化时的MPPT时间、光伏阵列发出的能量大小、稳态时的功率波动大小和环境剧烈变化时光伏阵列发出的能量大小.设计了4个算例,在MATLAB/Simulink环境下对5种控制方法分别进行了仿真分析.通过对比各方法的性能指标和相应的输出功率波形图,验证了所提出的双模糊控制法是一种比传统方法更优的MPPT控制方法.     

磁粉离合器自调整模糊PID励磁控制技术

针对磁粉离合器应用环境复杂,采用传统的控制算法很难满足系统非线性、变参数的要求等问题,在研究了模糊控制和传统PID控制算法的基础上,提出了一种自调整模糊PID控制算法。该算法兼有模糊控制和PID控制算法的优点,实现了对过程参数的无稳态误差控制,同时具有很好的自适应特性,并且能够克服非线性因素带来的影响,具有较强的鲁棒性。将该算法应用于双轴水冷式磁粉离合器,能够实现在线PID参数的自整定。通过对该控制算法的仿真,并与常规PID控制算法的实验比较,该控制算法响应速度快,负载侧电流稳定时间短、电流超调量小,且控制系统具有很好的自调整能力。     

基于模糊PI调节Boost电路的光伏系统最大功率点跟踪控制

详细分析了光伏电池及光伏阵列的工作特性,建立了光伏电池的等效电路及数学模型,根据实际的光伏电池参数计算得出相应数学模型的拟合参数,并根据拟合参数建立了光伏阵列的MATLAB模型.利用Boost电路提升光伏阵列的电压,采用改进的导纳增量法实现光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)功能,并利用模糊PI控制算法修改控制参数以提高系统的速度.通过对电路的分析,得出了其小信号状态空间模型,利用模型仿真可知电路是一个稳定的系统.实验结果验证了系统工作稳定、可靠、快速.     

光伏发电最大功率跟踪的非对称模糊控制

受外界环境影响,光伏电池系统的输出特性呈现非对称的强非线性,输出功率常常偏离最大输出功率点(MPP)。为提高光电能量转换效率,在分析P O机理的基础上,采用扰动观察法(P O)跟踪光伏电池MPP;针对P O缺点,在MPP两侧采用不同的隶属度函数和模糊控制规则,提出了一种非对称模糊控制算法,并使用Matlab中的Fuzzy工具箱对模糊控制器进行了设计。基于所搭建的Matlab/Simulink仿真模型,对比分析了在环境变化时P O法和非对称模糊控制法的最大功率点跟踪曲线。仿真结果表明,所提方法提高了MPP跟踪的动稳态性能,在外界环境变化时更能有效、快速、准确的实现最大功率点跟踪。     

泵房恒压模糊自整定PID控制系统仿真

针对泵房恒压供水的复杂大滞后系统,传统PID控制难以保证任何工况下始终具有较好的控制性能和快速响应。提出泵机组恒压调速控制系统采用模糊自整定PID控制策略,从而实现PID参数实时整定,并设计出一种模糊自整定PID控制器。根据一个实际泵房恒压参数模型在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果表明模糊自整定PID的控制器比传统PID具有输出响应快、调节时间短、无超调、稳态精度高、对参数具有较强的鲁棒性等优点,能够很好地解决泵房复杂大滞后系统问题。     

模糊自整定PID在制动器试验台电惯量模拟应用

针对传统盘式制动器负载存在的问题,提出了一种电惯量模拟负载的方法,设计一种基于虚拟仪器(LabVIEW)制动器试验台的模糊自整定PID控制器.在LabVIEW软件开发平台中利用模糊自整定PID控制方法,实时控制异步电动机的转速和惯量盘的摩擦能量,使试验系统在较小机械惯量配置的前提下,实现对试验系统惯量的无级调整,达到机械惯量电模拟的目的.试验证明采用电惯量模拟后,系统的性能明显优于采用大飞轮式的机械惯量制动器试验台,提高了试验台的自动化程度.     

Smoothing of PV system output by tuning MPPT control

A PV system's power output is not stable and fluctuates depending on weather conditions. Using a battery is one feasible measure to stabilize a PV system's power output, but it requires additional costs and results in additional waste of used batteries. In this paper, we propose a new measure for smoothing the short‐term change in a PV system's power output, which is performed by tuning the characteristics of Maximum Power Point Tracking (MPPT) control without additional equipment. In our proposed measure, when the insolation increases rapidly, the operation point of MPPT control changes to a new point where the maximum power is not generated with the current insolation, so that the rate of increase in the PV system's power output is limited to a certain value. In order to evaluate the effect of the proposed measure on the operation of electric power systems, we evaluated the required capacity of generators for load‐frequency control (LFC). It was revealed that the additional LFC capacity is not required even in the case where penetration of PV systems reaches 5% of the utility system's total capacity if the proposed measure is applied to all PV systems. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 152(2): 10–17, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20106