模糊控制在软开关功率变换器中的研究.pdf

摘 要 近年来，电力电子技术正经历着惊人的发展，为了实现功率变换器的高性 能、高效率、高可靠性、减小体积和重量，必须提高开关频率，然而开关频率越 高，开关损耗越大，由此必须实现开关管的软开关。功率变换器的软丌关技术实 际上是利用电感和电容来对开关的开关轨迹进行整形，需要加入电感、电容这些 谐振元件。但是由于这些系统本身严重的非线性、时变不确定性以及谐振元件的 加入，使得系统数学模型很难建立，应用传统的控制方法有时效果不理想甚至是 无效的，而模糊控制策略无需建立精确数学模型，是在控制经验基础L实现对系 统进行控制，适合对非线性及不确定性系统进行有效控制。因此，本文探索将模 糊控制应用于软开关功率变换器中。 本论文的主要内容如下： (】)论述了功率变换器工作在软开关状态下的必要性，介绍了对软开关功率 变换器这种非线性、时变不确定性系统控制的研究现状。 (2)采用准谐振技术实现软开关，并研究了准谐振变换器的工作原理。以零 电流丌关准谐振SEPIC变换器为例，根据开关管的通断隋况，详细分析了SEPIC 变换器的丌关模态。 (3)根据模糊控制的工作原理和软丌关技术的特点，将模糊控制引入到软丌 关功率变换器中，为前面介绍的SEPIC功率变换器设计常规模糊控制器，并进 行了仿真分析．得出仿真结果，验证了该模糊控制器的有效性及合理性。 (4)针对零电流开关准谐振SEPIC功率变换器为控制对象，设计了一种a因 子在线自调整模糊PID控制器。该控制器充分发挥模糊控制和PID控制的优势， 利用模糊推理判断的思想，对PID的三个参数j∞，KJ，KD进行在线自整定， 通过引入修『F因子，对量化因子缸、kec进行不断调整，进而优化了PID的参数。 关键字：软开关 模糊控制器谐振变换器准谐振 SEPIC模糊PID ABSTRACT Inrecent the of years，withrapidprogress power mustbe increasedinorderto frequency acquiregoodperformance、highefficiency、 the the sizeand of converters．But highsecurity、smalllightweightpower higher theloss of the is，SO is，thegreater wastageswitching switchingfrequency mustbeachieved．The of of convener soft—switching technologysoft-switchingpower and the slotofthe utilizesinductances to switch，it capacitanceschangeswitching needs inductancesand tothecircuit．Becauseofthe adding capacitances st