论文题目: 单相逆变电源的智能控制研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 王子洋
导师: 吴忠强
关键词: 单相逆变电源,模糊自整定控制,双闭环控制,二自由度控制,重复控制,神经网络内模控制
文献来源: 燕山大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来,由于电力电子技术的发展,逆变电源的应用深入到各个领域,在应用中一般要求逆变电源具有高质量的输出波形。逆变电源输出波形质量主要包括两个方面:一是稳态精度高;二是动态性能好。因此研究既简单又具有优良动、静态性能的逆变电源控制方案,一直是电力电子领域的研究热点问题。 论文在查阅大量国内外文献的基础上,针对单相逆变电源系统提出了几种新型控制方案,其主要内容如下: 从逆变电源输出特性的理论分析入手,根据逆变电源的数学模型,建立了单相 SPWM 逆变电源完整的 MATLAB 仿真模型。为了获得高性能的逆变电源,依据所建立的数学模型和仿真模型,将智能控制与常规控制相结合,提出了系列新型单相逆变电源设计方案:模糊自整定 PI 双闭环控制设计方案、模糊自整定二自由度 PID 控制器设计方案、模糊自整定 PI 控制和重复控制相结合的复合控制设计方案。并且对模糊自整定 PI 双闭环控制设计方案进行了实验研究。从大量的仿真和实验结果中可以看出输出电压波形具有较低的总谐波畸变率(THD),同时还获得了良好的稳态和动态特性,说明了所提出的三种控制方案都能够较好地满足逆变电源的控制要求。 此外,论文还针对逆变电源系统,提出一种基于神经网络内模预估的模糊控制方案。该控制方案能够克服系统参数摄动或外界扰动对系统造成的影响,使系统具有一定的鲁棒性和抗扰性。仿真结果验证了理论分析的正确性。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 逆变电源的模拟控制和数字控制
1.3 逆变电源的控制技术
1.3.1 控制技术的重要性
1.3.2 逆变电源的控制技术方案介绍
1.4 论文的主要工作和结构安排
第2章 单相 SPWM 逆变器模型分析
2.1 引言
2.2 SPWM 逆变器概述
2.2.1 工作原理
2.2.2 电路结构
2.3 单相SPWM 逆变器数学模型
2.3.1 电路模型
2.3.2 连续时间状态空间模型
2.3.3 离散时间状态空间模型
2.4 单相SPWM 逆变器仿真模型
2.5 本章小结
第3章 模糊自整定 PID 控制器设计
3.1 引言
3.2 模糊控制原理
3.2.1 模糊控制的特点
3.2.2 模糊控制器的基本原理
3.2.3 模糊控制器设计的基本方法
3.3 模糊自整定 PID 控制器
3.3.1 模糊自整定 PID 控制器的结构
3.3.2 模糊自整定 PID 控制的原理
3.3.3 模糊自整定 PID 控制器的设计
3.4 本章小结
第4章 逆变电源的新型模糊控制器研究
4.1 引言
4.2 模糊自整定 PI 双闭环控制设计方案
4.2.1 双闭环控制的基本原理和结构
4.2.2 电流环参数设计
4.2.3 电压环参数设计
4.2.4 模糊自整定 PI 控制电压环参数设计
4.3 双闭环单相逆变电源的仿真和实验研究
4.3.1 仿真研究
4.3.2 实验研究
4.4 本章小结
第5章 逆变电源的模糊二自由度控制器设计
5.1 引言
5.2 基本型二自由度 PID 控制原理
5.2.1 目标值滤波器型二自由度PID结构和特点
5.2.2 目标值滤波器H(s ) 的推导
5.2.3 积分时间的二自由度化
5.2.4 目标值滤波器型二自由度 PID 控制的功能框图
5.3 模糊自整定二自由度 PID 控制设计
5.4 单相逆变电源的模糊二自由度的仿真研究
5.5 本章小结
第6章 逆变电源的模糊重复控制方案
6.1 引言
6.2 重复控制技术的基本思想
6.3 重复控制器的组成结构及其各部分的功能
6.3.1 Q( z) 滤波器及改进型内模
6.3.2 周期延时环节z~(-N)
6.3.3 补偿器C(z )
6.4 重复控制系统性能分析
6.4.1 重复控制系统稳定性
6.4.2 重复控制系统稳态误差
6.5 重复控制器的参数设计
6.6 逆变电源的一种新型复合控制
6.7 仿真研究
6.8 本章小结
第7章 基于神经网络内模的逆变电源模糊控制方案
7.1 引言
7.2 神经网络内模预估控制系统
7.2.1 内模控制
7.2.2 神经网络预估器
7.2.3 模糊内模控制器
7.2.4 积分、微分控制环节
7.3 仿真研究
7.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所完成的论文
致谢
作者简介
发布时间: 2005-07-22
参考文献
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