Taighde ar Rialú Saor ó Shamhail ar Sholáthar Cumhachta Athraithe

Cuireann an t-alt seo modh rialaithe saor ó mhúnla i láthair chun soláthairtí cumhachta a athrú. Rialaitheoir oiriúnaithe neamh-shamhaltú, ar a dtugtar rialtóir saor ó mhúnla freisin, briseann an cur chuige seo srianta rialaithe PID agus leagann sé amach treo nua forbartha d’fhorbairt soláthairtí cumhachta lasctha. Keywords: soláthar cumhachta a athrú, rialú PID, rialú saor ó mhúnla, PWM [b] [ailíniú = lár] Taighde ar Sholáthar Cumhachta Athraithe Bunaithe ar Rialaitheoir Saor ó Shamhail ZHANG ke, QI Xing-Guang (Institiúid Tionscail Éadrom Shandong, Shandong, Jinan , 250353 [/ ailíniú] [/ b] Achomaireacht: Cuireann an páipéar seo modh i láthair chun samhail de sholáthar cumhachta lasc saor in aisce a sholáthar. Rialaitheoir oiriúnaitheach saor ó mhodúl atá ainmnithe freisin mar rialtóir oiriúnaithe neamh-mhodhnúcháin, chuir an cur chuige coincheapa PID ar ceal, Léirigh treo nua do forbairt soláthar cumhachta lasc. Príomhfhocail: soláthar cumhachta a athrú, rialú PID, rialtóir saor ó mhúnla, PWM 1. Réamhrá Le forbairt thapa na teicneolaíochta leictreonaí cumhachta, tá dlúthbhaint ag trealamh leictreonach cumhachta le hobair agus saol daoine, agus tá trealamh leictreonach Tá soláthar cumhachta iontaofa fíor-riachtanach. Is éard atá i soláthar cumhachta lasctha ná cineál soláthair chumhachta a úsáideann teicneolaíocht leictreonach chumhachta nua-aimseartha chun an cóimheas ama a bhaineann le trasraitheoirí a athrú a chasadh air agus as chun cobhsaí a choinneáil o voltas aschuir. De ghnáth déantar soláthairtí cumhachta lasctha a rialú trí ICanna rialaithe modhnú leithead cuisle (PWM) agus MOSFETanna. Comhdhéanamh. Dearadh agus oibrítear an chuid is mó den chuid rialaithe soláthair cumhachta lasctha de réir comharthaí analógacha. Is é an míbhuntáiste ná go bhfuil an cumas frith-chur isteach an-lag. Mar gheall ar fhorbairt thapa na teicneolaíochta rialaithe ríomhairí, tá buntáistí soiléire le feiceáil i bpróiseáil agus i rialú comharthaí digiteacha: áisiúil do ríomhairí Próiseáil agus rialú, tá solúbthacht dearaidh feabhsaithe go mór, tá dífhabhtú bogearraí áisiúil, srl., Agus tá rialú PID le feiceáil. Déanann sé an soláthar cumhachta lasctha a fhorbairt i dtreo digitithe, faisnéise agus ilfheidhm. Gan amhras, feabhsaíonn sé seo feidhmíocht agus iontaofacht an tsoláthair chumhachta lasctha. Ach ós rud é gur réad neamhlíneach é an soláthar cumhachta lasctha féin, tá sé deacair a mhúnla cruinn a bhunú, agus is minic a úsáidtear neasphróiseáil, agus bíonn a chóras soláthair cumhachta agus athruithe ualaigh neamhchinnte, mar sin is minic a bhíonn sé deacair an modhanna rialaithe PID analógacha nó digiteacha thuasluaite. Athraíonn paraiméadair an rialtóra PID dá réir. Níl an éifeacht rialaithe oiriúnach. Is modh rialaithe gealladh fúthu an rialú saor ó mhúnla [1] a forbraíodh le déanaí. Níl sé ag brath ar mhúnla matamaiticiúil an ruda rialaithe, agus comhtháthaíonn sé samhaltú agus rialú. I gcás roinnt casta tá struchtúr inathraithe nó éiginnte an-oiriúnach do chórais atá deacair cur síos a dhéanamh orthu le samhlacha matamaiticiúla cruinne. Feabhsaítear córas rialaithe an tsoláthair chumhachta lasctha, a chomhlíonann ní amháin riachtanais ardfheidhmíochta agus iontaofacht ard an tsoláthair chumhachta lasctha. 2. Prionsabal oibre an tsoláthair chumhachta lasctha Taispeántar príomhléaráid an tsoláthair chumhachta lasctha i bhFíor 1. Tiontaítear voltas na greille ina ionchur voltais DC go dtí an tiontaire ardmhinicíochta tríd an gceartóir agus scagaire sa lúb ionchuir , agus athraíonn an tiontaire ardmhinicíochta an voltas DC ionchuir ina voltas tonn cearnach bíog ardmhinicíochta, a théann tríd an mbrú ardmhinicíochta sa lúb aschuir. Déantar ceartaitheoir minicíochta agus scagaire mar voltas DC chun an t-ualach a sholáthar. [ailíniú = lár] Fíor 1 Prionsabal oibre an tsoláthair chumhachta a athrú [/ ailíniú] Déanann an lúb rialaithe le microcomputer an croí, sampláil voltas aschuir agus sruth an tsoláthair chumhachta lasctha le tacaíocht na mbogearraí rialaithe, agus déantar comparáid leis an sonraí tugtha, agus ansin Chun an t-inverter a choigeartú agus a rialú, athraigh minicíocht seolta nó am seolta / scoite an MOSFET chun an t-aschur a chobhsú, agus monatóireacht a dhéanamh ar stádas oibre an tsoláthair chumhachta lasctha. 3. Comhdhéanamh an chórais crua-earraí soláthair cumhachta lasctha Is féidir leis an gcóras rialaithe soláthair cumhachta lasctha micreaphróiseálaithe éagsúla a roghnú de réir staid iarbhír an tionscadail. Taispeántar a blocléaráid prionsabal comhdhéanamh mar atá i bhFíor 2. Soláthraíonn an ciorcad cumhacht-ar / athshocrú soláthar cumhachta cobhsaí agus feidhm athshocraithe don mhicreaphróiseálaí. Úsáidtear an t-aiseolas voltais aschuir chun luach an voltais aschuir a choigeartú agus an voltas aschuir a choinneáil seasmhach. Tá feidhm chomhchosúil ag an gciorcad aiseolais reatha leis an aiseolas voltais. Tuigeann an ciorcad taispeána feadán digiteach agus an ciorcad ionchuir méarchláir feidhm na hidirghníomhaíochta idir an duine agus an ríomhaire. Aschuir ciorcad tiomána aschuir PWM bíoga chun an lascadh ar agus as a rialú. Nuair a bhíonn an voltas aschuir níos airde ná an voltas riachtanach, laghdaítear leithead na bíge aschuir, agus ar an gcaoi sin laghdaítear an voltas aschuir; nuair a bhíonn an voltas aschuir níos ísle ná an voltas riachtanach, an chuisle aschuir Méadaítear an leithead, agus ar an gcaoi sin an voltas aschuir a mhéadú. [ailíniú = lár] Fíor 2 [/ ailíniú] 4. Prionsabal rialaithe saor ó mhúnla 4.1 Forbhreathnú ginearálta ar rialú saor ó mhúnla I ndearadh an dlí rialaithe, de ghnáth is gá samhail mhatamaiticiúil de chóras dinimiciúil a bhunú. Éilíonn modhanna clasaiceacha go gcaithfear an tsamhail mhatamaiticiúil seo a bhunú roimh ré, ar a laghad caithfear a struchtúr a chinneadh roimh ré. Agus an níos cruinne an tsamhail, is amhlaidh is fearr. Briseann dearadh an dlí rialaithe saor ó mhúnla tríd an srian go n-éilíonn an dlí rialaithe an tsamhail mhatamaiticiúil a bhunú chomh cruinn agus is féidir roimh ré. Cuirtear ár nósanna imeachta samhaltaithe i gcrích le rialú aiseolais. Is féidir leis an tsamhail matamaiticiúil tosaigh a bheith míchruinn, ach caithfear a chinntiú go bhfuil cóineasú áirithe ag an dlí rialaithe deartha. Is é an dlí rialaithe saor ó mhúnla a dhear muid a rialú agus muid ag samhaltú. Tar éis sonraí nua breathnóireachta a fháil, déan samhail arís. Smacht. Lean ar aghaidh ar an mbealach seo, ionas go mbeidh an tsamhail mhatamaiticiúil a fhaightear gach uair cruinn de réir a chéile, ionas go bhfeabhsófar feidhmíocht an dlí rialaithe freisin. Glaoimid ar an nós imeachta seo nós imeachta comhtháite de shamhaltú fíor-ama agus rialú aiseolais. 4.2 An cur chuige comhtháite maidir le samhaltú agus rialú oiriúnaitheach Sa tagairt, moltar an tsamhail ghinearálta seo a leanas: y (k) -y (k-1) = φ (k-1) [u (k-1) - u (k- 2)] (4-1) Gan ginearáltacht a chailleadh, glactar leis gurb é moill ama an chórais dinimicigh rialaithe S 1, is é y (k) aschur aontoiseach chóras S, agus u (k-1) an gcailleann P Wei daoine. Is paraiméadar tréith é φ (k), a mheastar ar líne ag baint úsáide as algartam aitheantais áirithe, agus is am scoite é k. Feicfimid go bhfuil tábhacht shoiléir matamaiticiúil agus innealtóireachta ag φ (k) i nósanna imeachta comhtháthaithe aitheantais agus rialaithe maidir le ceartú aiseolais fíor-ama aitheantais agus fíor-ama. 4.3 Comhtháthú samhaltú fíor-ama agus rialú aiseolais Go sonrach, is é seo a leanas creat ár gcomhtháthaithe um shamhaltú agus rialú aiseolais: (1) De réir na sonraí breathnóireachta agus an tsamhail ghinearálta y (k) -y (k-1) = φ (k-1) [u (k-1) -u (k-2)] Ag baint úsáide as modh meastacháin iomchuí, faightear meastachán de φ (k-1) φ (k-1). (2) Chun an luach tuartha φ * (k) de φ (k-1) céim amháin chun tosaigh a fháil, modh simplí is ea φ * (k) = φ * (k-1) a ghlacadh Agus an dlí rialaithe á lorg againn cuir φ * (k) fós taifeadta mar φ (k). (3) Cuir an dlí rialaithe i bhfeidhm ar an gcóras S, agus faigh an t-aschur nua y (k+1). Mar sin faightear tacar nua sonraí {y (k+1), u (k)}. Is féidir sonraí nua {y (k+2), u (k+1)} agus mar sin de a fháil arís (1), (2) agus (3) ar bhonn na sraithe nua sonraí seo. Chomh fada agus a chomhlíonann an córas S coinníollacha áirithe, faoi ghníomh an nós imeachta seo, rachaidh aschur y (k) an chórais s i dtreo y [sub] 0 [/ sub] de réir a chéile. 4.4 Dearadh clár an rialaitheora. Is rialtóirí PID clasaiceach agus a n-éagsúlachtaí an chuid is mó de na rialaitheoirí a úsáidtear faoi láthair i rialú próiseas táirgthe tionsclaíoch. Maidir le córais nach bhfuil cúpláilte go mór acu, is féidir éifeacht rialaithe rialtóirí PID a bheith sásúil fós. , Ach i gcás córais a bhfuil cúpláil thromchúiseach acu, is cosúil go bhfuil an rialtóir PID gan chumhacht. Úsáideann an méid seo a leanas an rialtóir PID mar thagarmharc chun an rialtóir saor ó mhúnla a chur i gcomparáid leis an rialtóir PID chun a thaispeáint go bhfuil díchúpláil agus friotaíocht níos fearr ag an rialtóir saor ó mhúnla. Cumas cur isteach. Sreabhchairt rialaithe saor ó mhúnla [ailíniú = lár] Fíor 3 Sreabhchairt rialaithe saor ó mhúnla [/ ailíniú] 5. Torthaí tástála Seo comparáid insamhalta ar chumais díchúplála an rialaitheora saor ó mhúnla agus an rialtóra PID. Ar mhaithe le cothroime na comparáide, Déantar paraiméadair an rialaitheora saor ó mhúnla agus an rialtóir PID a choigeartú go staid níos fearr, agus déantar na córais seo a leanas [1] (4-5) a rialú: Taispeántar na torthaí rialaithe i bhFíor 4 agus i bhFíor. 5 [ailíniú = lár] u (t) Y (t) Fíor 4 Toradh insamhalta ar staid rialaithe PID u (t) y (t) Fíor 5 Léaráid insamhalta de rialú saor ó mhúnla [/ ailíniú] Ó na torthaí insamhalta, is féidir a fheiceáil go soiléir go bhfuil an rialtóir saor ó mhúnla agus an rialtóir PID os coinne a chéile. Tá torthaí maithe faighte ag rialú an chórais líneach, ach tá cumas rialaithe an mhodha rialaithe saor ó mhúnla don staid chúplála neamhlíneach i bhfad níos láidre ná cumas an rialtóra PID. 6. Conclúid Tá rialú saor ó mhúnla oiriúnach do rialú neamhlíneach, agus ní gá dá rialacha rialaithe samhail réad ar leith a chinneadh. Tá cobhsaíocht mhaith agus cumas frith-chur isteach aige chun rudaí neamhlíneach a rialú, mar shampla soláthairtí cumhachta a athrú. Chruthaigh tabhairt isteach straitéisí rialaithe saor ó mhúnla spás leathan d’fhorbairt soláthairtí cumhachta lasctha.