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一种新型车载充电DC-DC变换器的变论域模糊PI预测控制
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作者 尚俊杰 曹太强 +2 位作者 林轩 代锦 郑敏 《电源学报》 北大核心 2025年第6期76-85,共10页
针对传统车载充电DC-DC变换器软开关范围窄、动态响应差及整流二极管存在电压尖峰等问题,设计了1种新型宽范围软开关全桥变换器,并采用1种变论域模糊PI与模型预测相结合的双闭环控制策略。首先,分析新型全桥变换器的工作模态,建立简化... 针对传统车载充电DC-DC变换器软开关范围窄、动态响应差及整流二极管存在电压尖峰等问题,设计了1种新型宽范围软开关全桥变换器,并采用1种变论域模糊PI与模型预测相结合的双闭环控制策略。首先,分析新型全桥变换器的工作模态,建立简化后的变换器状态空间平均模型。然后,在电流环采用模型预测控制,并进行补偿改进,得到k+2时刻电感电流的预测表达式,进而改善实际系统的大时滞问题。其次,将电压环改用模糊论域自适应的变论域模糊PI控制,优化系统适应性、提高控制精度。仿真结果表明,新型变换器的软开关范围扩大至30%负载,并消除了整流二极管电压尖峰。所提控制策略在负载突变情况下,输出电压调节时间分别减少17.8%、25.6%和12.9%、9.1%。最后通过实验验证了所提拓扑和控制策略的有效性。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 宽范围软开关 变论域模糊pi 模型预测控制
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基于改进灰色预测单神经元PI的全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源电流控制 被引量:2
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作者 黄海宏 陈昭 王海欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1886-1897,共12页
全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST... 全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST快控电源中对突变信号边沿预测精度低和预测延时时间长的问题,提出一种改进灰色预测算法实现输出电流预测。在一个开关周期内对输出电流进行等时长间隔采样4次作为原始序列,将滚动式采样预测改为逐周期采样预测,在实现灰色预测的过程中不必依赖过去几个周期的历史采样信息,只需本周期的4个原始采样值即可实现输出电流的预测。根据预测电流与参考电流误差自适应调整单神经元比例-积分(PI)控制的输出增益,实现输出电流的快速准确控制。仿真和实验结果表明,在EAST快控电源电流预测过程中所提出的改进灰色预测,对比传统灰色预测具有更高的预测精度和更小的预测延时,改进灰色预测变增益单神经元PI控制能够在减小电流超调的同时加快输出电流响应速度。 展开更多
关键词 EAST快控电源 改进灰色预测 逐周期采样预测 变增益单神经元pi
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无速度传感器的异步电动机模糊自适应PI直接转矩控制 被引量:3
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作者 温瀚斌 崔彦良 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期19-25,共7页
文章针对传统无速度传感器直接转矩控制转速不稳定、超调量大等问题做出两点改进。首先,引入自耦PI对传统MRAS无速度传感器直接转矩控制进行改进,该方法改善无传感器直接转矩控制调速性能、降低超调量、减小稳态误差;其次,针对直接转矩... 文章针对传统无速度传感器直接转矩控制转速不稳定、超调量大等问题做出两点改进。首先,引入自耦PI对传统MRAS无速度传感器直接转矩控制进行改进,该方法改善无传感器直接转矩控制调速性能、降低超调量、减小稳态误差;其次,针对直接转矩控制具有转矩脉动大、调速性能差等缺点,提出变论域静态模糊自适应PI控制策略,减小转矩脉动并改善调速性能,大大提升了抗负载能力;最后,在Matlab/Simulink仿真环境下进行了仿真并进行分析,证明了上述方法的有效性和可行性。结果表明,相对于传统的无速度传感器直接转矩控制系统,仿真结果显示减小了转速超调量,缩短了转速上升中到达高速工况的响应时间,提升了抗负载能力。 展开更多
关键词 直接转矩控制 变论域 自适应模糊控制 模型参考自适应 自耦pi
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新型双凸极永磁电机调速系统的变参数PI控制 被引量:109
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作者 孙强 程明 +1 位作者 周鹗 胡敏强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期117-122,共6页
双凸极永磁电机转矩和转速之间具有强烈的非线性关系,采用常规线性PI控制器难以得到令人满意的控制特性,为此根据PI控制器各参数在调节过程中的不同作用,提出了适于单片机上实现的变参数PI控制模型,并用遗传算法求解其参数,理论分析与... 双凸极永磁电机转矩和转速之间具有强烈的非线性关系,采用常规线性PI控制器难以得到令人满意的控制特性,为此根据PI控制器各参数在调节过程中的不同作用,提出了适于单片机上实现的变参数PI控制模型,并用遗传算法求解其参数,理论分析与实验结果均表明,变参数PI控制器比常规PI控制器具有更强的自适应性,双凸极电机调速系统具有优良的稳态和动态性能,该文所提出的控制模型及其算法是正确和有效的。 展开更多
关键词 双凸极永磁电机 调速系统 变参数pi控制 遗传算法 单片机
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变结构PI控制器的设计及其在光电跟踪系统中的应用 被引量:13
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作者 熊皑 范永坤 吴钦章 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1855-1861,共7页
为了给光电跟踪系统提供高性能的伺服控制,基于传统的PI控制器原理,结合变结构的思想,设计了一种变结构PI控制器(VSPI)。介绍了该控制器的工作原理并讨论了设计参数的选择。基于某型号光电跟踪系统,分别对采用了VSPI、抗积分饱和PI控制... 为了给光电跟踪系统提供高性能的伺服控制,基于传统的PI控制器原理,结合变结构的思想,设计了一种变结构PI控制器(VSPI)。介绍了该控制器的工作原理并讨论了设计参数的选择。基于某型号光电跟踪系统,分别对采用了VSPI、抗积分饱和PI控制器(AWPI)和积分分离PI控制器(ISPI)作为位置回路控制器的伺服控制系统进行了仿真和实验。实验结果表明,采用了VSPI的光电跟踪系统基本无超调,上升时间为0.378s,稳定时间为0.488s,跟踪精度为1.26″。该系统结构简单,能实现嵌入式实时控制;与其他两种控制器相比综合性能更好,完全满足光电跟踪系统精度高、响应快的要求。 展开更多
关键词 光电跟踪系统 变结构 pi控制器 抗积分饱和 积分分离 伺服控制
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基于免疫遗传算法的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化 被引量:12
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作者 高峰 王伟 杨锡运 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期22-29,共8页
针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软... 针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软件辨识参数对普通和变增益PI控制器相关参数进行优化计算,建立了一套基于Bladed软件的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化方法.结果表明:所提出的方法能够对风力发电机组变增益PI控制器参数进行有效的整定和优化,可为风力发电机组变增益PI控制器的设计与优化提供指导. 展开更多
关键词 风力发电机组 变增益pi控制器 参数整定 免疫遗传算法
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大型风力发电机组的前馈模糊-PI变桨距控制 被引量:22
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作者 高峰 徐大平 吕跃刚 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期537-542,588,共7页
建立了变桨距风力发电机组的动态模型,在分析机组特性和变桨距控制要求的基础上,提出了一种基于模糊控制的动态前馈模糊-PI复合变距控制方法.以考虑尾涡效应的机组动态模型作为应用实例,对该复合控制系统进行了仿真.结果表明:它具有很... 建立了变桨距风力发电机组的动态模型,在分析机组特性和变桨距控制要求的基础上,提出了一种基于模糊控制的动态前馈模糊-PI复合变距控制方法.以考虑尾涡效应的机组动态模型作为应用实例,对该复合控制系统进行了仿真.结果表明:它具有很强的抗干扰能力,控制效果明显优于传统的PI控制. 展开更多
关键词 自动控制技术 风力发电机 变桨距 动态前馈 模糊-pi控制 尾涡效应
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飞机液压系统流量负载模拟器的变速积分PI控制 被引量:4
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作者 欧阳小平 赵天菲 +3 位作者 李锋 杨上保 朱莹 杨华勇 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1111-1118,共8页
为了抑制压力波动,对完整飞行剖面下的液压系统工作状态进行分析.针对飞机液压系统提出流量负载模拟器原理,设计新型变速积分PI控制器,建立系统数学模型,确定各参数取值,开展数值仿真和试验研究,指出该流量负载模拟器的优缺点.仿真和试... 为了抑制压力波动,对完整飞行剖面下的液压系统工作状态进行分析.针对飞机液压系统提出流量负载模拟器原理,设计新型变速积分PI控制器,建立系统数学模型,确定各参数取值,开展数值仿真和试验研究,指出该流量负载模拟器的优缺点.仿真和试验结果均表明,在完整飞行剖面下,液压系统的可用压力在20.4 MPa以上,液压系统稳定可靠.相比于增量式PI控制器,采用变速积分PI控制器的压力波动至少减小了40%. 展开更多
关键词 飞机液压系统 流量负载模拟 变速积分 泵源 飞行剖面 pi控制器
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变电感参数三电平不可逆PWM整流器的电流PI优化控制 被引量:18
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作者 何礼高 陈鑫兵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期203-209,共7页
在矢量控制PWM整流中,需要精确地输入电感值作为控制参数。而高功率密度AC-DC整流器中输入电感常采用铁粉心作为电感材质,这些材质磁心的电感值随着输入电压、输入电流和负载的变化而变化,电感值的变化导致电流环增益和控制参数发生变... 在矢量控制PWM整流中,需要精确地输入电感值作为控制参数。而高功率密度AC-DC整流器中输入电感常采用铁粉心作为电感材质,这些材质磁心的电感值随着输入电压、输入电流和负载的变化而变化,电感值的变化导致电流环增益和控制参数发生变化。因此,采用传统的控制方法比较难满足宽输入电压和变电感量条件下整流器控制性能的要求。文中提出采用优化电流PI控制器的矢量控制实现三相三电平不可逆PWM整流,该策略能够在宽输入电压范围和变电感值下实现PF(Power Factor)值和电流THD的优化控制。文章在分析三电平不可逆PWM整流器电路模型基础上提出优化PI控制器的矢量控制算法实现过程,借助系统的闭环模型推导出控制器参数设计原则。最后给出的仿真波形和实验结果验证了控制方案的有效性和优越性。 展开更多
关键词 变电感参数 三电平PWM整流 矢量控制 宽输入电压 电流环 pi优化控制
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变桨距风电机组自适应PI优化控制 被引量:15
10
作者 王爽心 李朝霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1579-1586,共8页
使用基于现场数据的神经网络建模方法建立变桨距风电机组动态模型。鉴于风速高于额定风速时,传统PI控制器由于其固定的控制参数无法对时变性和非线性严重的风电系统进行精确恒功率控制,提出一种基于小世界优化算法的自适应在线整定PI控... 使用基于现场数据的神经网络建模方法建立变桨距风电机组动态模型。鉴于风速高于额定风速时,传统PI控制器由于其固定的控制参数无法对时变性和非线性严重的风电系统进行精确恒功率控制,提出一种基于小世界优化算法的自适应在线整定PI控制策略。该策略利用BP神经网络对被控对象进行在线辨识,为确定控制参数提供精确的实时变化信息,同时引入小世界优化算法实现对PI参数快速、准确在线整定,以达到最优控制效果。仿真结果表明该控制策略可有效控制风电机组在高风速下的输出功率,效果优于单纯的PI控制。 展开更多
关键词 变桨距风电机组 神经网络辨识 自适应pi控制 小世界优化算法 在线辨识
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基于遗传粒子群算法风电机组变速与变桨系统PI控制器设计 被引量:6
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作者 刘颖明 张书源 +1 位作者 王晓东 柏文超 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第31期13375-13386,共12页
为了提升风电机组的控制精度并降低关键承载部件的载荷情况,通过遗传粒子群方法研究了变速与变桨系统比例积分(proportional integral,PI)控制器的设计。首先,采用泰勒级数将风电机组线性化展开为状态空间方程。然后,通过提取输入、输... 为了提升风电机组的控制精度并降低关键承载部件的载荷情况,通过遗传粒子群方法研究了变速与变桨系统比例积分(proportional integral,PI)控制器的设计。首先,采用泰勒级数将风电机组线性化展开为状态空间方程。然后,通过提取输入、输出和平衡点分别构建变速与变桨系统的数学模型。其次,分别采用Routh法和最小二乘法将变速与变桨系统辨识为低阶惯性系统和惯性时延系统。然后分别基于时间加权绝对误差积分准则和Chien-Hrones-Reswick法整定变速与变桨系统PI控制参数。最后,采用帕累托方法分配控制目标的权重关系并基于遗传粒子群算法优化变速与变桨系统PI控制参数,进而采用最小二乘法将其分别与风速和桨距角拟合构建自适应PI控制。结果表明:在变速控制中能够有效提升输出功率并抑制塔架顶部侧向振动;在变桨控制中能够有效平抑输出功率和发电机转速波动并降低叶片根部载荷情况。可见通过遗传粒子群方法设计的变速与变桨系统PI控制器具有良好的有效性和适用性。 展开更多
关键词 风电机组 pi控制 变速控制 变桨控制 遗传粒子群算法
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变论域模糊PI控制的SVG系统建模与仿真 被引量:7
12
作者 王伟 杜娟 +1 位作者 张永丽 王瑶 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第5期131-133,137,共4页
在变压器的二次侧加入无功补偿装置,是提高配电网功率因数的一种重要措施。以用于变压器二次侧的静止无功发生器(SVG)作为研究对象,在传统PI控制与模糊PI控制对比分析的基础上提出了基于变论域模糊控制的PI控制策略。同时,基于MATLAB平... 在变压器的二次侧加入无功补偿装置,是提高配电网功率因数的一种重要措施。以用于变压器二次侧的静止无功发生器(SVG)作为研究对象,在传统PI控制与模糊PI控制对比分析的基础上提出了基于变论域模糊控制的PI控制策略。同时,基于MATLAB平台完成了SVG装置的建模。仿真结果表明,所提出的基于变论域模糊控制的PI控制方法能够快速、无超调地跟踪电压设定值,有效地改善了系统的控制性能和瞬时响应性能,从而提高了SVG系统的补偿精度。 展开更多
关键词 配电网 无功补偿 pi控制 模糊控制 变论域
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直线电机速度伺服系统的变增益PI控制 被引量:6
13
作者 吴一祥 曾岳南 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第11期60-63,共4页
在直接驱动领域中常用的永磁直线同步电机(PMLSM)由于存在众多干扰和非线性因素,使用常规PI控制器控制时难以获得令人满意的控制效果。在综合分析PMLSM速度伺服控制系统PI控制器的参数调整规律的基础上,提出一种能根据偏差情况实时调整... 在直接驱动领域中常用的永磁直线同步电机(PMLSM)由于存在众多干扰和非线性因素,使用常规PI控制器控制时难以获得令人满意的控制效果。在综合分析PMLSM速度伺服控制系统PI控制器的参数调整规律的基础上,提出一种能根据偏差情况实时调整控制器参数的变增益PI控制器。该控制器克服了常规PI控制无法同时满足快速性与稳定性要求的缺点。仿真实验结果表明该控制器的使用使PMLSM速度伺服系统获得快速、精确的调速性能。 展开更多
关键词 直线永磁同步电机 调速 磁场定向控制 变增益pi控制器
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基于滑模变结构PI控制的光伏系统MPPT研究 被引量:4
14
作者 靳艳华 惠晶 谢伟 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2389-2392,共4页
在分析光伏电池的数学模型和输出特性基础上,给出基于改进的Zeta电路的滑模变结构控制策略。为实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)的优化控制,提出可变阀值切换的滑模变结构+PI复合控制策略,实现了最大功率跟踪的优化控制。通过仿真与实... 在分析光伏电池的数学模型和输出特性基础上,给出基于改进的Zeta电路的滑模变结构控制策略。为实现光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)的优化控制,提出可变阀值切换的滑模变结构+PI复合控制策略,实现了最大功率跟踪的优化控制。通过仿真与实验结果分析,并将给出的控制策略与广泛应用的扰动观测MPPT策略进行比较,验证了本控制策略具有良好的特性。 展开更多
关键词 光伏系统 滑模变结构 pi控制 MPPT
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金属带式无级变速器Fuzzy-PI复合速比控制系统研究 被引量:6
15
作者 栾文博 周云山 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期778-782,共5页
针对汽车金属带式无级变速器速比控制的非线性和时变性的特点,设计了Fuzzy-PI复合速比控制系统,兼备了模糊控制鲁棒性强,能适应被控对象非线性和时变性,以及PI控制能消除稳态误差,提高控制精度的优点,以适应CVT速比控制的要求。利用Matl... 针对汽车金属带式无级变速器速比控制的非线性和时变性的特点,设计了Fuzzy-PI复合速比控制系统,兼备了模糊控制鲁棒性强,能适应被控对象非线性和时变性,以及PI控制能消除稳态误差,提高控制精度的优点,以适应CVT速比控制的要求。利用Matlab/Simulink建立了无级变速整车仿真平台,仿真结果表明,Fuzzy-PI复合速比控制能够很好地跟踪目标速比,具有良好的动态响应和较高的稳态控制精度。 展开更多
关键词 金属带式无级变速器 Fuzzy-pi复合速比控制 仿真平台
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交流伺服系统Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制 被引量:2
16
作者 张营 吴文江 郭亚军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第10期77-79,83,共4页
针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制策略,设计了位置环滑模变结构控制器和Ziegler-Nichols PI控制器的并行结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,Ziegler-N... 针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制策略,设计了位置环滑模变结构控制器和Ziegler-Nichols PI控制器的并行结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,Ziegler-Nichols PI控制可对传统PI控制器的比例、积分系数进行在线调整,实现了系统的调整控制。仿真结果表明,所设计的并行复合控制器能够保证系统的静、动态性能。 展开更多
关键词 Ziegler—Nichols pi控制 滑模变结构控制 交流伺服系统 复合控制
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基于PSO与模糊PI控制结合的最大风能捕获研究 被引量:4
17
作者 任志玲 杨永伟 孙雪飞 《计算机应用与软件》 北大核心 2018年第11期148-152,167,共6页
针对风速突变引起风力机转速、转矩、功率等跟踪效果差问题,提出一种基于粒子群优化算法和模糊PI转矩控制器方法。根据低风速、高风速下风力机产生的功率是否达到额定功率,将风力发电机的运行区域划分为低负荷和满负荷。在低负荷区控制... 针对风速突变引起风力机转速、转矩、功率等跟踪效果差问题,提出一种基于粒子群优化算法和模糊PI转矩控制器方法。根据低风速、高风速下风力机产生的功率是否达到额定功率,将风力发电机的运行区域划分为低负荷和满负荷。在低负荷区控制发电机最优转矩控制,保持最佳叶尖比运行能较好地跟踪功率,实现风能的最大捕获。将该策略应用于一个5 MW风力机模型中,并与前馈空气转矩(ATF)和传统模糊控制(CMPPT)两种策略比较。仿真结果表明,该策略在低风速情况下能很好地跟踪风速,实现最大风能的捕获。 展开更多
关键词 变速风力机 ATF控制器 CMPPT控制器 PSO 模糊pi控制器
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基于FPGA实现的变PI参数全数字锁相环 被引量:3
18
作者 彭咏龙 朱劲波 李亚斌 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期906-909,共4页
提出了一种变比例积分(PI)参数的全数字锁相环。与传统数字锁相环相比,该锁相环可根据相位误差的大小,自动调整PI参数,在保证系统稳定的前提下,提高了锁相的速度;同时由于环路采用比例积分控制,锁相环稳态无静差,输出抖动小。对提出的... 提出了一种变比例积分(PI)参数的全数字锁相环。与传统数字锁相环相比,该锁相环可根据相位误差的大小,自动调整PI参数,在保证系统稳定的前提下,提高了锁相的速度;同时由于环路采用比例积分控制,锁相环稳态无静差,输出抖动小。对提出的全数字锁相环进行了理论分析,并通过Quartus II软件仿真和现场可编程门阵列(FPGA)的硬件实验对该锁相环的性能进行了验证。实验表明,该数字锁相环锁相范围大、速度快、精度高,可用于有快速同步需求的场合,如新能源并网控制、脉宽调制整流器(PWM)。 展开更多
关键词 全数字锁相环 pi参数控制 FPGA 同步信号
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应用于直流电机调速系统的变参数PI控制器 被引量:1
19
作者 周新志 《兵工自动化》 1997年第2期28-31,共4页
本文针对传统双模控制用于速度控制系统时存在的问题,提出了一种变参数PI控制案。该控制器对传统双模控制的切换条件进行了修正。其无论在快速跟踪阶跃给定,还是有效抗负载扰动,均有更为优良的动态性能.
关键词 变参数pi控制 调速系统 控制器 直流电机
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变增益PI速度控制器在间接磁场定向控制系统中的应用
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作者 李建军 桂卫华 +2 位作者 张超 何亚屏 盛洁波 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期615-622,共8页
针对感应电机无速度传感器间接磁场定向控制系统中传统PI控制器和磁通观测器的不足,利用感应电机的时变参数模型的降阶处理方法,提出一种变增益的PI速度控制器;为获得无速度传感器控制,提出一种非线性鲁棒高增益观测器。仿真和试验验证... 针对感应电机无速度传感器间接磁场定向控制系统中传统PI控制器和磁通观测器的不足,利用感应电机的时变参数模型的降阶处理方法,提出一种变增益的PI速度控制器;为获得无速度传感器控制,提出一种非线性鲁棒高增益观测器。仿真和试验验证表明:PI速度控制器不但能根据实际工况实现PID参数的在线调整,而且工程实现简单,减少了系统在启动阶段的超调;非线性鲁棒高增益观测器只需要电机的定子电压和电流,能同时观测电机的状态量和转子时间常数等参数,鲁棒性好,计算量少,易于适时在线实现。 展开更多
关键词 感应电机 间接磁场定向控制 高增益观测器 变增益pi控制器
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