Buck型DC-DC变换器中数字预测模糊PID控制器的设计与实现

为了提高数字DC-DC变换器的瞬态响应性能,设计了一种基于数字预测控制方法的模糊PID控制器.该控制器根据Buck型DC-DC变换器的电路结构,准确预测单个开关周期或多个开关周期后的负载电压和电感电流,以克服环路时延对系统瞬态响应的影响;同时,在基本PID控制基础上引入模糊控制,实时在线调整PID控制参数,以克服变换器的非线性特性对瞬态能力的影响.所设计数字控制器经FPGA验证,结果表明,与基本PID控制相比,所设计数字预测模糊PID控制器能有效提高变换器的瞬态响应能力,变换器的瞬态响应时间缩短1/3,电压超调量小于5%.     

热力系统模糊控制软件开发系统的研究

为了解决模糊控制器编程复杂和在热力系统的控制中引入模糊控制较为困难等问题,论文采用"软件工程"的设计思想,选择了Tsukamoto等模糊推理算法,用"数据流文件"的方法设计了用于数据交换的动态连接库,成功地开发出了一套模糊控制开发软件系统.系统通过简化模糊控制器的编程工作提高了开发模糊控制器的效率,通过选用成熟的模糊控制算法保证了模糊控制器的可靠性.用系统开发的模糊控制器可以用来控制各种中小规模的对象,效果优于常规控制方法.     

模糊控制DC-DC变换器的仿真研究

本文讨论模糊控制在DC-DC变换器中的应用.模糊控制既不需要系统的精确模型,也不需要复杂的计算,只取决于人对系统性能的了解和基于感性的控制规则,适合于非线性系统DC-DC变换器.文中给出了DC-DC变换器中模糊控制器的结构,定义了输入、输出变量模糊集,通过对系统性能的分析,得出了模糊控制规则表,利用两个不同的模糊控制器,可进行大信号和小信号分析,给出了以Buck-Boost变换器为例的仿真分析,结果令人满意.     

基于电流反馈模糊控制算法的光伏模拟器研究

设计与研究了一种基于BUCK直流变换器和电流反馈模糊控制算法的光伏电池阵列模拟器.该模拟器实时采集BUCK变换器输出电压并代入光伏电池工程数学模型,计算出电池电流作为模糊控制器的输入参考电流.该参考电流与BUCK变换器输出电流的差值及差值变化量作为模糊控制器的2个输入.模糊控制器通过模糊算法计算BUCK功率开关的导通占空比,使BUCK变换器的输出电压和电流准确对应于光伏电池V-I特性曲线的期望工作点,实现光伏特性模拟.模糊控制器使用三角形模糊隶属度函数,输入与输出变量的论域规范为[-3,3],模糊规则49条.Matlab/Simulink仿真模型与试验系统的实验结果表明,模糊控制模拟器不仅能准确模拟光伏电池的静态输出特性,还能快速跟踪工作点变化或外部环境变化的光伏电池特性,超调量小于3.5%,稳态误差小于3.6%,纹波系数小于3%,跟踪时间约为0.3s,能够为光伏发电系统的研究与开发提供优良的光伏阵列实验设备.     

多变量模糊控制器的两种算法

研究了一类模糊系统在单输入、单输出和多输入、多输出的各种情况下,提出了两种模糊算法.利用这种算法,可以建立多变量模糊控制器的数学模型。别适用于微机的实时控制.为研制通用性的模糊控制器提供了依据。     

基于 WSAR-ADC的降压型 DC-DC 控制器设计

设计了一种基于加窗逐次逼近寄存器（ WSAR）模拟数字转换器（ ADC）的降压型DC-DC控制器,这种WSAR-ADC适用于数字电源系统,通过对输入电压进行加窗处理,能有效地降低芯片的复杂度;并利用蚁群算法,对该DC-DC控制器的比例积分微分（PID）参数进行了整定,使得整个系统能够稳定工作。电路使用BCD（Bipolar/CMOS/DMOS）0．5μm工艺,输入电压3．3 V,输出电压1 V,设计最大负载电流2 A,纹波小于9 mV,开关频率500 kHz。经过验证,该降压型DC-DC控制器能满足数字电源的采样需求。     

基于广义三Ⅰ方法的模糊系统的响应能力

讨论基于三Ⅰ算法构成的模糊系统的响应能力是模糊控制理论的重要研究方向之一.本文讨论了三Ⅰ算法中三个模糊蕴涵算子分别取不同情形下的算法表达式,然后构造了基于这种模糊推理算法的双输入单输出模糊控制器,分析这些模糊控制器的响应能力.最后,研究了在规则合成时取“与”对模糊系统响应能力的影响.     

超精密机床油温控制系统微机模糊控制器设计

本文阐述了模糊控制算法原理，特别是超精密机床油温控制系统微机模糊控制器的设计过程（包括控制器结构的确定、模糊控制器的简化快速算法和控制表的求取等），并与ＰＩＤ控制器进行了比较，得出了微机模糊控制器具有超调量小、到达稳定的时间较短、对参数变化不敏感等优点．     

由三I算法构造的一些模糊控制器及其响应能力

首先给出了51个模糊蕴涵算子的三I算法的表达式,在此基础上详细讨论这51个模糊蕴涵算子基于三I算法构成的单输入单输出和双输入单输出模糊控制器,并分析了它们的响应能力.结果表明,只有1个模糊蕴涵算子基于三I算法构成的模糊控制器具有函数的泛逼近性;另有1个模糊蕴涵算子基于三I算法构成的模糊控制器近似为拟合函数;35个蕴涵算子基于三I算法构成的模糊控制器只具有阶跃响应能力;14个模糊蕴涵算子基于三I算法构成的模糊控制器为未定型.     

模糊控制在钢缆拖动系统中的应用

建立了钢缆拖动系统的数学模型,并在此基础上生成了对该系统运动控制的模糊控制算法．计算机对误差信号进行计算,输出控制信号操纵滚动圆盘,使机具沿着预定的路径运动．实验结果证明,该模糊控制算法具有较好的控制精度和响应速度．     

用于DC-DC变换器的非线性PID控制

由于经典PID控制对被控系统的参数摄动比较敏感，将非线性PID控制方法引入DC—DC变换器，可以使变换器具有很强的的鲁棒性、适应性和稳定性．以Buck—Boost变换器为例，给出了非线性PID控制的仿真模型，针对变换器输入电压波动、负载波动和内部参数摄动对输出电压的影响，分别作了仿真试验和分析．仿真结果表明，将非线性PID控制应用到Buck—Boost变换器中能够使得变换器对外部及其内部参数的摄动有良好适应性、此外，该控制还可以应用到其它类型的DC—DC变换器中。     

二氧化碳短路过渡焊接电流神经模糊控制系统

研制了一种以8C52单片机为核心器件，通过自软件方式实现稳定二氧化碳短路过渡焊焊接电流的神经网络自适应模糊控制系统。系统中所嵌入的神经网络可实现对隶属函数的微调和模糊控制的调节，克服了常规模糊控制系统隶属函数非适应性的缺点。该神经模糊控制器可消除因电弧电压调节、网络电压波动、保护气纯度流量以及焊炬高度变化等随机因素引起的焊接电流偏差。焊接工艺实验表明，在实验电流范围内，平均电流的最大偏差不超过7A，平均电流相对误差小于5％，而控制前平均电流的偏差不小于12A，相对误差不小于9％，因此该控制系统响应速度快，超调小，稳态精度高。     

连续模糊控制器的设计与研究

通过对模糊控制器输入输出关系的分析,引入了模糊控制规则的芯的概念,在此基础上提出了一种用插值法计算连续模糊控制律的方法.并对用该方法设计的连续模糊控制器进行了仿真研究。     

柔性结构的自组织模糊主动振动控制

提出一种在线自组织模糊逻辑控制器的设计，该设计应用于含压电驱动器柔性结构的振动控制中，不需建模，可用输入／输出历史数据生成模糊规则，将生成的规则存储在模糊规则库中，通过自组织过程进行在线更新、同时对悬臂梁分别在瞬态和正弦激振下的模糊主动控制进行了仿真实验，结果表明，该控制器对上述两种激励的振动比传统模糊控制器有更明显的抑制作用。     

数控焊接变位机双模控制器的试验分析

以工业控制计算机为控制器,在数控焊接变位机的实时控制中,设计了一种基于模糊控制和 Ｐ Ｉ Ｄ 控制加权合成的双模智能协调控制器．从仿真和实验的结果来看,这种控制系统取得了满意的动、静态性能,不仅响应速度超过了改进后的模糊控制,而且稳态误差也比常规的 Ｐ Ｉ Ｄ 控制大大减小了,在数控焊机变位机的控制中具有较高的实用价值．     

脉冲MIG焊电源模糊控制器的研究

针对脉冲MIG焊电源小直径焊丝焊铝时电孤自身调节作用较弱的缺点，采取电孤电压反馈的方式，选取基值时间Tb为控制量，峰值电孤电压Ur为被控制量，利用MATLAB模糊逻辑工具箱分析和设计了各变量的隶属度函数、模糊控制规则和模糊控制表，以查表方式实现了模糊控制．试验结果表明，所设计的模糊控制器有很强的电孤电压调节能力，可保证电孤和焊接过程的稳定．     

混沌模糊交通控制器的设计

为了克服传统模糊控制输入难以确定的问题,改善模糊控制器的性能,提出了混沌模糊控制器的设计方法,并给出了仿真实例。介绍了混沌预测的原理,给出了实现混沌预测的算法步骤和模糊控制器的设计方法,将混沌预测的输出结果作为模糊控制器的输入,模糊控制器经过模糊化,模糊推理,解模糊一系列的运算过程,得到的结果再与比例因子相乘,得到信号灯的相位时间,仿真结果表明:混沌模糊控制器比传统的模糊控制器性能得到很大的改善。其中,平均停车次数减少30%,平均车速提高18%,车辆平均延误时间减少40%。     

基于模糊控制思想的PD控制器及其应用

针对工业上广泛使用的温控仪的工作特点，研究了模糊控制的方法，主要包括：在分析总结模糊控制本质思想的基础上，提出了一种非线性、变权、控制规则自调整的模糊控制器，仿真结果验证了该控制器的简单、有效性；将该控制算法用于MWK型模糊温控仪的设计制造，实验表明，温控仪的工作性能良好、成本低、可以投入生产。分析了控制器参数的作用，并给出了进一步改善控制性能和在线自调整的模糊算法。