新型变频电源的控制算法

Posted 2021-01-25

单片机产生SPWM算法为基础制作的数字化AC/DC/AC单相变频电源，该电源将公网三相交流电转化为输出电压幅值和频率可独立调节的单相交流电。实验结果表明该电源输出电压波形较理想，实现的调压、调频精度高，反馈灵敏迅速，保护措施齐全有效。
重复控制方法具有良好的稳态输出特性和鲁棒性能，尤其是在非线性负载系统中，它能在很大程度上消除输出波形的谐波成分，因而重复控制方法在逆变电源中的应用备受关注。但重复控制方法也有动态响应速度较慢的问题，根据本设计的具体要求，本文提出了一种基于重复控制和数字PID控制的新型控制策略,模糊控制和神经网络控制的优点结合起来引入到恒压供水的控制系统，形成一种新型的恒压供水控制策略。

（1） 神经网络控制。神经网络控制方式应用在变频电源的控制中，一般是进行比较复杂的系统控制，这时对于系统的模型了解甚少，因此神经网络既要完成系统辨识的功能，又要进行控制。而且神经网络控制方式可以同时控制多少变频电源，因此神经网络控制在多少变频电源级联时进行控制比较适合。但是神经网络的层数太多或都算法过于复杂都会具体应用中带来不少实际困难。
（2） 模糊控制。模糊控制算法用于控制变频电源的电压和频率，使用电动机的升速时间得到控制，以避免速过快对电动机使用寿命的影响，这种控制方式尤其适用于多输入单输出的控制系统。
PID 控制具有算法简单和可靠性高的优点,被广泛应用于工业过程控制,但是当被控对象变化时,控制器的参数难以自动调整,尤其是对大滞后和非线性的复杂系统.针对实际生产过程具有的非线性和不确定性,提出了一种基于神经网络的模糊 PID 控制方法。它是模糊控制、神经网络和常规 PID 控制器的有效结合,将模糊控制和神经网络策略引入到传统 PID 控制中,使得 PID 控制器具有模糊控制简单有效的非线性控制的优点以及神经网络的自学习和自适应能力。