基于模糊PID的Z源逆变器直流链升压电路控制

被引:37
作者
丁新平 [1 ]
钱照明 [1 ]
崔彬 [1 ]
彭方正 [2 ]
机构
[1] 浙江大学电气工程学院
[2] 密歇根州立大学电气与计算机工程学院
关键词
Z源逆变器; 模糊PID控制器; 升–降压; 右半平面零点; 非最小相位系统;
D O I
10.13334/j.0258-8013.pcsee.2008.24.006
中图分类号
TM464 [逆变器];
学科分类号
080801 ;
摘要
提出一种模糊PID补偿器用以直接控制Z源逆变器直流链电压最大值。控制至直流链电压最大值传递函数有一左(左半平面)一右(右半平面)2个零点,同时零、极点位置相近且靠近虚轴,具有严重的非最小相位现象。该文在详细的分析了控制至直流链电压最大值传递函数的基础上,针对Z源逆变器应用场合(燃料电池或光伏发电)中,输入电压大范围波动的特点,设计了具有良好非线性控制性能的模糊PID控制器。应用相平面响应轨迹特征向量法修正了模糊规则库,使系统具有良好的动态响应,同时用相平面法对闭环控制器进行了稳定性分析。该控制器能够实现直流链电压最大值的直接控制,消除了2个靠近极点的零点(1个右半平面和1个左半平面)造成的影响。减少了非最小相位系统阶跃响应的超调和负调。控制器设计简单,鲁棒性好,对输入电压扰动和负载电流变化具有良好的抗扰能力,动态、静态性能有了明显的改善。通过仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。
引用
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页数:8
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