针对Boost变换器存在多种干扰和电子元件具有非整数阶特性的问题,提出了一种分数阶PID(fractional order PID,FOPID)电压外环-分数阶滑模控制器(fractional order sliding mode control,FOSMC)电流内环双闭环控制系统。首先,利用Oustal...针对Boost变换器存在多种干扰和电子元件具有非整数阶特性的问题,提出了一种分数阶PID(fractional order PID,FOPID)电压外环-分数阶滑模控制器(fractional order sliding mode control,FOSMC)电流内环双闭环控制系统。首先,利用Oustaloup算法对电感和电容进行7阶拟合,得到分数阶电路模型;其次,设计了微积分阶次可调的FOPID,并将其作为电压外环的控制器;然后,设计扩张状态观测器(extended state observer,ESO)对系统状态、负载扰动和输入扰动进行估计;最后,基于ESO的估计值,用FOPID作为滑模面构建了FOSMC。结果表明,与其他控制算法相比,FOPID-FOSMC双闭环控制策略结合了电压外环的稳态调节能力和电流内环的快速响应能力,实现了对Boost变换器输出电压和电流的双重优化控制,具有更快的响应速度、更小的超调量、更短的恢复时间和更好的稳定性与鲁棒性。展开更多
基于对现有多峰值最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法不足的分析,提出一种基于功率闭环控制的动态MPPT跟踪策略。该方法采用功率闭环方式实现全局最大功率点的定位,利用功率闭环控制在P-U曲线上的局部不稳定现象实...基于对现有多峰值最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法不足的分析,提出一种基于功率闭环控制的动态MPPT跟踪策略。该方法采用功率闭环方式实现全局最大功率点的定位,利用功率闭环控制在P-U曲线上的局部不稳定现象实现P-U曲线的快速全局扫描,克服了峰值点分布及算法参数取值对MPPT动态过程的影响。同时采用电压截止控制克服了功率闭环控制对系统整体稳定性的影响。采用基于粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法的变步长跟踪策略消除了最大功率点跟踪的稳态功率震荡问题。最后,通过仿真与实验验证该方法的可行性和有效性,结果表明,该方法不依赖光伏阵列的已知信息,便可实现静态和动态环境下全局最大功率点跟踪,提高多峰值最大功率点跟踪的动态速度和稳态跟踪精度。展开更多
文摘针对Boost变换器存在多种干扰和电子元件具有非整数阶特性的问题,提出了一种分数阶PID(fractional order PID,FOPID)电压外环-分数阶滑模控制器(fractional order sliding mode control,FOSMC)电流内环双闭环控制系统。首先,利用Oustaloup算法对电感和电容进行7阶拟合,得到分数阶电路模型;其次,设计了微积分阶次可调的FOPID,并将其作为电压外环的控制器;然后,设计扩张状态观测器(extended state observer,ESO)对系统状态、负载扰动和输入扰动进行估计;最后,基于ESO的估计值,用FOPID作为滑模面构建了FOSMC。结果表明,与其他控制算法相比,FOPID-FOSMC双闭环控制策略结合了电压外环的稳态调节能力和电流内环的快速响应能力,实现了对Boost变换器输出电压和电流的双重优化控制,具有更快的响应速度、更小的超调量、更短的恢复时间和更好的稳定性与鲁棒性。
文摘基于对现有多峰值最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法不足的分析,提出一种基于功率闭环控制的动态MPPT跟踪策略。该方法采用功率闭环方式实现全局最大功率点的定位,利用功率闭环控制在P-U曲线上的局部不稳定现象实现P-U曲线的快速全局扫描,克服了峰值点分布及算法参数取值对MPPT动态过程的影响。同时采用电压截止控制克服了功率闭环控制对系统整体稳定性的影响。采用基于粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法的变步长跟踪策略消除了最大功率点跟踪的稳态功率震荡问题。最后,通过仿真与实验验证该方法的可行性和有效性,结果表明,该方法不依赖光伏阵列的已知信息,便可实现静态和动态环境下全局最大功率点跟踪,提高多峰值最大功率点跟踪的动态速度和稳态跟踪精度。
