電壓源型逆變器的智能控制技術(shù)研究.pdf

1、逆變器運行于開關(guān)狀態(tài),是一個非線性系統(tǒng),其精確數(shù)學模型難于確定,而基于逆變模型設(shè)計的傳統(tǒng)控制器的性能卻取決于模型的精度,給高性能的傳統(tǒng)控制器的設(shè)計帶來困難.本文在逆變器控制中引入與被控對象模型無關(guān)、廣泛適用于非線性系統(tǒng)控制的智能控制技術(shù),研究了模糊控制、遺傳算法和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在逆變器控制中的應用.逆變器中的擾動包括周期性擾動和非周期性擾動.基于內(nèi)模原理的重復控制技術(shù)是補償周期性擾動的理想方案,而對非周期性擾動的補償效果卻很差.文中提出了

2、逆變器的幾種智能控制與重復控制相結(jié)合的混合控制方案,用重復控制補償周期性擾動,智能控制補償非周期性擾動,以獲得較好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能.本文首先建立了逆變器的數(shù)學模型,設(shè)計了重復控制器,然后針對重復控制器動態(tài)性能差的問題,采用電壓瞬時值反饋PD控制器改善系統(tǒng)動態(tài)特性,輸出電壓均值反饋PI控制器提高輸出電壓穩(wěn)定度.由于逆變器的精確數(shù)學模型不易獲得,高性能的PD控制器設(shè)計困難,本文提出了一種直接模糊重復混合控制方案,介紹了控制器的設(shè)計方法,分析

3、了控制器的性能.在模糊控制器設(shè)計過程中,控制器參數(shù)都需要通過經(jīng)驗和大量的仿真實驗確定,給設(shè)計帶來困難,本文研究了采用遺傳算法來設(shè)計和優(yōu)化控制器參數(shù),給出了優(yōu)化設(shè)計方法和仿真實驗結(jié)果,并與PD重復控制和直接模糊重復控制進行了對比分析.經(jīng)過遺傳優(yōu)化的模糊控制器性能良好,然而由于控制器的設(shè)計是離線進行,控制參數(shù)不能根據(jù)系統(tǒng)運行狀態(tài)實時自適應調(diào)整來獲得當前最優(yōu)控制器結(jié)構(gòu),因此本文又嘗試采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制來實時改善系統(tǒng)動靜態(tài)特性.在文中最后根據(jù)