基于模糊滑模控制算法的移动式逆变电源的研究

发布时间：2017-05-17 06:03

  本文关键词：基于模糊滑模控制算法的移动式逆变电源的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着电能在人们生产生活当中日益重要,为满足人们在旅行、野外科研活动、抢险救灾的需要,移动式逆变电源以其体积小、便携带等优点成为人们的优先选择。而随着数字信号处理器成本的不断降低,越来越多的移动式逆变电源采用数字控制。而模糊滑模控制作为一种可靠的数字控制方式具有稳定范围宽、鲁棒性强、动态响应快、控制实现简单等优势已被逐步应用于很多工程领域。然而,由于移动式逆变电源存在强非线性、参数时变、外部扰动等因素的影响,采用常规控制算法难以满足其不断提高的性能要求。针对移动式逆变电源系统的上述问题,本论文以滑模控制理论为主要架构,引入了模糊控制算法对滑模控制器的参数进行自适应调整,并以Lyapunov理论为控制系统稳定性分析的理论基础,以提高控制系统的鲁棒性和实时性为目标,设计了一款模糊滑模控制器。并利用MATLAB软件对系统进行仿真,验证了移动式逆变电源在模糊滑模算法控制的下,输出波形的谐波含量很低,稳态性能好。最后,通过设计逆变器硬件电路,绘制并搭建了逆变器硬件平台。根据对控制算法的理论分析,编写了模糊滑模算法程序。通过硬件和软件调试,对逆变器硬件平台进行了相关研究。最后给出了逆变器平台的测试结果。
【关键词】：移动式逆变电源 滑模变结构控制 模糊理论控制
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN86;TP273.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题背景和研究意义8-9
• 1.1.1 课题背景8
• 1.1.2 研究意义8-9
• 1.2 移动式逆变电源的发展现状及趋势9-10
• 1.3 模糊滑模控制的发展历程10-12
• 1.3.1 滑模控制10-11
• 1.3.2 模糊控制11-12
• 1.4 论文的主要工作和章节安排12-14
• 第二章 模糊滑模控制理论的分析14-34
• 2.1 滑模控制的理论分析14-26
• 2.1.1 滑模控制的基本理论14-15
• 2.1.2 滑模控制器的设计理论15-17
• 2.1.3 切换面的设计17-22
• 2.1.4 抖振问题22-24
• 2.1.5 轨迹跟踪问题24-26
• 2.2 模糊控制的理论的分析26-34
• 2.2.1 模糊控制的系统组成26-28
• 2.2.2 模糊控制器原理28-29
• 2.2.3 模糊控制器的设计原理29-34
• 第三章 模糊滑模控制在移动式逆变电源中的应用34-43
• 3.1 移动式逆变电源模型34-35
• 3.2 基于逆变电源滑模控制器的设计35-36
• 3.3 基于逆变电源模糊控制器的设计36-39
• 3.4 仿真试验及结果分析39-43
• 第四章 移动式逆变电源硬件与软件设计43-58
• 4.1 主电路功能模块的选型43-48
• 4.1.1 整流模块的选型43-45
• 4.1.2 直流母线电容的选型45-47
• 4.1.3 逆变模块的选型47-48
• 4.2 主电路控制芯片的选择48-51
• 4.3 IGBT驱动电路的设计51-52
• 4.4 软件的设计52-54
• 4.4.1 主程序模块设计52-53
• 4.4.2 电压采集模块程序53-54
• 4.4.3 模糊滑模控制算法模块54
• 4.5 系统调试结果54-58
• 第五章 总结与展望58-59
• 5.1 全文总结58
• 5.2 研究展望58-59
• 参考文献59-62
• 致谢62-63
• 硕士期间科研成果63

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