[发明专利]一种PWM整流器中模糊PI控制器参数设计方法

摘要

本发明公开了一种PWM整流器模糊PI控制器参数设计方法。在PWM整流器电压外环模糊控制器参数设计时，首先按常规PI控制器设计方法计算得到电压外环PI参数。以此为基础按等差序列选取同数量级多组PI参数，将选取的多组参数代入系统进行仿真，记录在各组PI参数下系统动态性能仿真结果。由仿真结果曲线特征确定出PI调节器KP参数变化最大值KP_max及KI参数变化最大值Ki_max。实际Kp、Ki参数按照模糊控制原理实时根据系统偏差e和偏差变化率ec调整，且PI参数由系统动态性能仿真曲线特征获得，避免了参数的盲目选择，在系统稳定工作前提下，使系统调节时间短，超调量较小。

主权项

一种PWM整流器中模糊PI控制器参数设计方法，用于在电压、电流双闭环控制策略中对PWM整流器中模糊PI控制器参数进行设计，具体步骤包括：a、按照常规方法建立三相PWM整流器在dq坐标系下的数学模型，以此得到电压外环控制结构图，并按典型Ⅱ型系统设计电压调节器，获得电压外环开环传递函数，计算得到电压外环PI调节器控制参数KuP、KuI；b、以步骤(a)获得的电压外环参数KuP、KuI为中心，按等差序列选取多组同数量级PI参数，将选定的多组PI参数代入系统进行仿真，记录系统在各组参数下仿真的动态性能，即记录调节时间和超调量，并绘制调节时间与PI参数的关系曲线，超调量与PI参数的关系曲线；根据调节时间、超调量与PI参数曲线特征，选取PI调节器KP参数变化最大值KP_max及KI参数变化最大值Ki_max；c、采用两输入两输出模糊控制器，以实时检测的电压误差量e及电压误差量变化率ec乘以合适的比例系数后作为模糊控制输入量，在有效变化范围[‑KP_max/2,KP_max/2]、[‑Ki_max/2,Ki_max/2]内经过模糊控制算法获得PI参数的实时修正量ΔKp、ΔKi；d、以步骤(b)获得的系统临界参数KP_max、Ki_max一半，即KP_max/2和Ki_max/2作为模糊PI控制器的基准值Kp0和Ki0，叠加上步骤(c)获得的PI参数的修正量ΔKp、ΔKi，得到模糊PI控制器实际值Kp＝KP0+ΔKp,Ki＝Ki0+ΔKi，实现PI参数的实时调节。