當(dāng)前位置:機(jī)電之家首頁(yè) >> 電工園地>> 應(yīng)用案例 >> 系統(tǒng)方案 >> 模糊控制器在逆變器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
模糊控制器在逆變器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要  根據(jù)模糊控制理論原理,將模糊控制器應(yīng)用于逆變器系統(tǒng),通過實(shí)際經(jīng)驗(yàn)組成的語(yǔ)言規(guī)則來對(duì)逆變器的調(diào)制度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而達(dá)到滿意的輸出電壓。 
    關(guān)鍵字  模糊控制;逆變器;PWM 
 
 
 
    Abstract   
    Keywords    
   

0 引言

模糊控制作為人工智能技術(shù)的一部分應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)之中,因?yàn)樗梢蕴峁┮环N改進(jìn)非線性控制的方法,可用于控制含有不確定性和難以用傳統(tǒng)非線性控制理論來處理的裝置。在我們的逆變器控制系統(tǒng)中,可以把逆變器看做一個(gè)不確定性的系統(tǒng),只要知道一些經(jīng)驗(yàn)控制的規(guī)則,就能夠應(yīng)用模糊控制的策略來很好地實(shí)現(xiàn)精確控制輸出電壓。首先分析逆變器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),我們以一個(gè)單相逆

變器為例,圖1是逆變器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。對(duì)于逆變器采用SPWM方式生成正弦交流電,根據(jù)給定輸入調(diào)整SPWM的脈寬,從而達(dá)到改變輸出交流電壓的目的,從文獻(xiàn)[1]知道計(jì)算PWM 周期和脈寬

的方法,有公式:

 

從而只要調(diào)整PWM的脈寬就可以達(dá)到調(diào)整輸出電壓的目的。對(duì)于采用模糊控制器,將輸出U 與給定電壓UO的誤差作為控制器的輸入,將調(diào)制度a作為模糊控制器的輸出,可以精確地實(shí)現(xiàn)輸出電壓控制。

1 模糊控制器的設(shè)計(jì)

模糊控制器的設(shè)計(jì)首先是制定控制規(guī)則if.......then語(yǔ)句,從以上的分析可以知道,模糊控制器的輸入是輸出與給定的誤差,輸出是幅值a,系統(tǒng)是單輸入單輸出系統(tǒng),因此簡(jiǎn)化了語(yǔ)句的復(fù)雜程度和數(shù)量,較將給定輸入U(xiǎn)O和輸出U 作為模糊控制器的輸入,將幅值a作為輸出的if.......then語(yǔ)句簡(jiǎn)單,因?yàn)楹笳哂腥齻€(gè)變量,組合的語(yǔ)句數(shù)目至少為48條,多于前者的7條,增加復(fù)雜性。

用變量E表示誤差U-UO ,用A 表示幅值a,將E在區(qū)間(-20V,20V)分成7 個(gè)模糊集合,對(duì)應(yīng)的用S3、S2、S1、SE、B1、B2、B3 表示,分別表示非常小、很小、小和微偏、大、很大、非常大;將A 在區(qū)間(0.9,1.1)分成7個(gè)模糊集合,同樣對(duì)應(yīng)用S3、S2、S1、SE、B1、B2、B3 表

示,均采用三角形隸屬度函數(shù),且均為標(biāo)準(zhǔn)模糊集,模糊集高度等于1,函數(shù)圖形如圖2所示。對(duì)應(yīng)模糊集合SE 上的隸屬度函數(shù)如下(見圖3)。

[NextPage]

 

其余模糊集合隸屬度函數(shù)對(duì)應(yīng)可以依次推導(dǎo)得出。同樣調(diào)制度隸屬度函數(shù)表達(dá)式也依照上式可以推導(dǎo)得出。

2 制定模糊規(guī)則

根據(jù)實(shí)際調(diào)試和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),我們得到以下幾條模糊規(guī)則,組成本系統(tǒng)的模糊規(guī)則庫(kù),如下:

如果誤差正得非常大,則調(diào)制度非常小;

如果誤差負(fù)得非常大,則調(diào)制度非常大;

如果誤差正得很大,則調(diào)制度很小;

如果誤差負(fù)得很大,則調(diào)制度很大;

如果誤差正得大,則調(diào)制度大;

如果誤差負(fù)得大,則調(diào)制度?。?/FONT>

如果誤差微偏,則調(diào)制度微偏。

用規(guī)則庫(kù)表格形式表示如表1。

橫軸表示誤差,縱軸表示調(diào)制度,黑塊表示對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3 選擇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

模糊邏輯控制器一般由輸入定標(biāo)、輸出定標(biāo)、模糊化、模糊決策過程和非模糊化等部分

[NextPage]

組成(如圖4),比例系數(shù)實(shí)現(xiàn)了控制器輸入和輸出模糊推理所使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間間隔之間的映射,模糊化使得被測(cè)量在量綱上與左側(cè)(LHS)相一致,不損失任何信息。模糊決策過程由推理機(jī)來實(shí)現(xiàn),產(chǎn)生一個(gè)輸出LHS與輸入匹配,檢查每條規(guī)則匹配的程度,并且聚集各個(gè)規(guī)則的加權(quán)輸出,產(chǎn)生一個(gè)輸出空間的概率分布值,非模糊化把這個(gè)概率分布?xì)w納于一點(diǎn),供驅(qū)動(dòng)器定標(biāo)后使用。

本系統(tǒng)采用由乘積推理機(jī)、單值模糊器、中心平均解模糊器組成的模糊控制器,其模糊系統(tǒng)形式為:

 

其中xi是n 個(gè)輸入,是的l條規(guī)則中第i 個(gè)變量的隸屬度,Y 是第l條規(guī)則中輸出中心值。

4 MATLAB仿真

結(jié)合以上的分析和設(shè)計(jì),建立仿真模型,運(yùn)用MATLAB 的simubbbb模塊建立逆變器系統(tǒng),本例以直流250V 輸入、單相220V 交流輸出為例,通過仿真實(shí)驗(yàn),得到以下電壓輸出圖形(圖5)。

5 結(jié)論

經(jīng)過仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)模糊控制器可以很好的完成逆變器系統(tǒng)的輸出電壓控制,有可靠的穩(wěn)定性,具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

作者:未知 點(diǎn)擊:637次 [打印] [關(guān)閉] [返回頂部]
本文標(biāo)簽:模糊控制器在逆變器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
* 由于無法獲得聯(lián)系方式等原因,本網(wǎng)使用的文字及圖片的作品報(bào)酬未能及時(shí)支付,在此深表歉意,請(qǐng)《模糊控制器在逆變器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用》相關(guān)權(quán)利人與機(jī)電之家網(wǎng)取得聯(lián)系。
電子樣本

SN系列樣冊(cè)
:鞏經(jīng)理
:13915946763
:南京塞姆泵業(yè)有限公司
個(gè)人求購(gòu)

吳小姐 【求購(gòu)】  粉碎機(jī)  2025-12-5
 【求購(gòu)】  冶煉用的重...  2025-12-5
柳女士 【求購(gòu)】  斷路器  2025-12-5
林志揚(yáng) 【求購(gòu)】  無石棉墊片  2025-12-4
張一帆 【求購(gòu)】  首件測(cè)試儀  2025-12-4
王飛 【求購(gòu)】  gf流量計(jì)  2025-12-4
 【求購(gòu)】  全自動(dòng)印刷...  2025-12-4
 【求購(gòu)】  LED屏  2025-12-3
VIP公司推薦