ACDC开关变换器的神经网络控制.pdfVIP

第34卷第14期 继电器 V01．34No．14 72 2006年7月16日 RELAY Jul．16．2006 AC／DC开关变换器的神经网络控制 孟昕元1，姚永刚1，李晓媛2 (1．河南机电高等专科学校自动控制系，河南新乡453002；2．郑州大学电气工程学院，河南郑州450002) 摘要：Ac／Dc开关变换器非线性程度很高，输入电流为非正弦形式，功率因数极低。为改善功率因数，研究 了使用神经网络控制器(NNc)对Ac／DC开关变换器进行控制，并与传统的电流模式控制器(cMc)的控制效 果进行了仿真比较。结果证实，使用神经网络控制器可以获得很高的功率因数；在参数变化时，神经网络控制 器比电流模式控制器的控制性能更佳，且容错能力异常突出。 关键词：神经网络控制器；AC／DC开关变换器；功率因数校正； 容错能力 中图分类号：TPl3 文献标识码：A 文章编号2006)14毋072旬3 由于开关变换器是高度非线性的，线性化的电流模 0 引言 式控制手段不能提供宽广的动态工作范围…。． 不断增长的交流功率电子产品的使用导致了电 本文研究应用神经网络控制器控制一个单相 网电流的谐波失真，从而使得功率因数降低HJ。谐 AC／DC开关变换器，给出了仿真结果，并且与常用 波失真会产生很多有害的影响，如：系统部件过渡发 的电流模式控制器进行了性能比较。 热、发电机或电动机的机械振荡、音频噪声增加、无 线电频率受干扰以及电力线通讯系统性能的削 1神经网络控制器(NNC) 弱嵋o。因此，AC／DC开关变换器设计的一项主要 神经网络控制器如图2所示，它取代了图1中 任务即是改善电流波形、提高功率因数。 的电流控制器。其中，PID控制器将输出电压调节 单相有源电流整形电路是常见的交流线路电流 在设定值附近，与一个整流信号混合后作为参考电 整形电路，如图1所示。它是一个使用电流模式控 流的模板。神经网络提供占空比控制信号，以使得 制技术的高频补偿变换器。 输入电流与输入电压同步变化。 K．‘ 图2神经网络控制器 NeuralnetworkcontmIler Fig．2 图l 电流模式控制下的AC／DC开关前置调节器 AC／DC under Fig．1 switchingpre—regulator 神经网络为三层结构”J：输入层有两个神经 curTentmodecontrol 元；隐含层有六个神经元；输出层有一个神经元。学 图1中的开关前置调节器是一个高频补偿变换 习算法为误差反向学习算法(BP算法)。神经网络 器。通过开关模式方法，电压回路将输出电压调节 的输入为电感电流误差以及电感电流误差的变化 在期望值附近，而电流回路将电感电流整形为正弦 量。这些误差中包含了参考电压、参考电流和输入 曲线，且相角与输入交流电压基本一致。因此，便获 电压的所有信息∞J。图3、图4分