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開關電源無模型控�
閱讀�4224時間�2011-01-17 13:49:01

  開關電源無模型控制使開關電源向數(shù)字化、智能化、多功能化方向發(fā)�。這無疑提高了開關電源的性能和可靠�。但由于開關電源本身是一個非線性的對象,其精確模型的建立是相當困難�,常采用近似處理,并且其供電系統(tǒng)和負載變化具有不確定�,所以采用上述模擬或�(shù)字PID控制方法常常難以使PID�(diào)節(jié)�的參�(shù)隨之變化,控制效果不理想。近來發(fā)展起來的無模型控制是前景廣闊的控制方法。它不依賴被控對象的�(shù)學模�,集建模與控制一體化,這對于一些復雜可變的或結構不確定難以用準確的�(shù)學模型描述的系統(tǒng)而言是非常適宜的,改進了開關電源的控制系�(tǒng),不僅滿足開關電源的高性能和高可靠性的要求�

概述

  隨著電力電子技術的高速發(fā)�,電力電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切,而電子設備都離不開可靠的電源。開關電源是利用�(xiàn)代電力電子技�,控制開關晶體管開通和關斷的時間比�,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電�,開關電源一般由脈沖寬度�(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構成。開關電源控制部分絕大多�(shù)是按照模擬信號來設計和工作的,缺點是抗干擾能力很�。由于計算機控制技術突飛猛進地�(fā)展,�(shù)字信號的處理和控制顯示出了明顯的�(yōu)勢:便于計算機處理和控制,設計的靈活性大大提�,軟件調(diào)試方便等,出�(xiàn)了PID控制�

�(shù)學模�

  在控制律設計中一般的需要建立動�(tài)系統(tǒng)的數(shù)學模�。經(jīng)典的方法要求這種�(shù)學模型必 須事先建立至少其結構必須事先確定。而且模型愈精確愈�。無模型控制律的設計�,突破了控制律對�(shù)學模型盡可能事先精確的建立這一要求的限��

  我們的建模手續(xù)是伴隨反饋控制而進行的。初始的�(shù)學模型可以是不精確的,但必須保證所設計的控制律具有一定的收斂�.我們所設計的無模型控制律是邊建模邊控制,得到新的觀測數(shù)�(jù)�,再建模再控�.如此繼續(xù)下去,使得每次得到的�(shù)學模型逐漸精確,從而控制律的性能也隨之得到改�。我們把這種手續(xù)稱之為實時建模與反饋控制一體化手續(xù)�

建模

  建模與自適應控制一體化途徑

  在參考文獻中,提出了如下的泛模型�

  y(k�-y(k-1�=φ(k-1)[u(k-1�-u(k-2�> �4-1�

  不失一般�,這里假定被控動態(tài)系統(tǒng)S的時滯是1,y(k� 是系�(tǒng)S的一維輸�� u(k-1)是P維輸�。φ(k)是特征參量,它是利用某種辨識算法在線估計的,k是離散時間。我們將會看�,在實時辨識―實時反饋校正的辨識與控制一體化手續(xù)�,φ(k)有明顯的數(shù)學與工程意義�

  實時建模與反饋控制一體化

  具體�,我們的建模與反饋控制一體化的框架如下:

  �1)依�(jù)觀測數(shù)�(jù)和泛模型

  y(k�-y(k-1�=φ(k-1)[u(k-1�-u(k-2)]

  利用適當?shù)墓乐捣椒?,得到了φ(k-1)的估值φ(k-1)�

 ?�?)尋求φ(k-1)的向前一步的預報值φ*(k�,一個簡單的方法就是�

  φ*(k�= φ*(k-1�

  在尋求控制律�,我們把φ*(k)仍記成社φ(k� �

 ?�?)把控制�作用于系�(tǒng)S,得到新的輸出貝y(k+1�。于是得到了一組新的數(shù)�(jù){y(k+1�,u(k)} �

  在這組新數(shù)�(jù)的基礎上重復�1�,(2)和�3),即可又得出新的數(shù)�(jù){y(k+2�,u(k+1)}如此繼續(xù)下去。只要系�(tǒng)S滿足一定的條件,在這種手續(xù)的作用下,系�(tǒng)s的輸出y(k)將逐漸地逼近y0�

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