DC-DC變換器的變論域模糊PID控制研究.pdf

1、DC-DC變換器廣泛應(yīng)用于電能傳輸和功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，而其傳統(tǒng)的控制方法常以靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小信號(hào)線性模型來(lái)構(gòu)造控制器。但是在電源電壓或者負(fù)載變化較大的場(chǎng)合，采用此類控制方法就難以保證系統(tǒng)的控制性能。而且部分DC-DC變換器具有非最小相位特性，導(dǎo)致由這些變換器構(gòu)成的系統(tǒng)的閉環(huán)控制出現(xiàn)超調(diào)、負(fù)調(diào)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢等問(wèn)題。
　　針對(duì)具有非最小相位特性的DC-DC變換器，本文提出以變論域模糊PID控制來(lái)研究其控制性能。變論域模糊PID控制器由變論

2、域模糊控制器和PID控制器組合而成，后者可以有效地使系統(tǒng)工作于靜態(tài)工作點(diǎn)附近，而變論域模糊控制器既延續(xù)了模糊控制器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和不需要被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，同時(shí)又提高了模糊控制器的穩(wěn)態(tài)控制精度、簡(jiǎn)化了模糊規(guī)則的尋優(yōu)過(guò)程。綜合具有非最小相位特性的DC-DC變換器與變論域模糊PID控制器的特點(diǎn)來(lái)看，將所提方法應(yīng)用于DC-DC變換器的閉環(huán)控制上是可以嘗試的。
　　論文首先建立了DC-DC變換器中具有非最小相位特性的拓?fù)涞男⌒盘?hào)數(shù)學(xué)

3、模型，分析了Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic和Zeta在升壓條件下，其輸出電壓到占空比的傳遞函數(shù)。這些傳遞函數(shù)都具有S右半平面的零點(diǎn)，即這些變換器都具有非最小相位特性，由其構(gòu)成的系統(tǒng)是非最小相位系統(tǒng)。其次論述了模糊控制的基礎(chǔ)知識(shí)和變論域模糊控制的基本原理，并分析了伸縮因子在變論域模糊控制中的作用，如實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高精度控制，以及模糊規(guī)則不再依賴于嚴(yán)苛的專家知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)等。最后以Boost和Sepic變換器為例，將變論域