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電源控制器范文第1篇

關(guān)鍵詞：SMPS；控制器；TDA168460-2/TDA16847；PFC

1概述

英飛凌(Infineon)公司推出的TDA16846和TDA16847開(kāi)關(guān)電源控制器自投放市場(chǎng)以來(lái)，在TV、VCR、SAT接收機(jī)及PC監(jiān)視器等SMPS中獲得了廣泛應(yīng)用。目前對(duì)這兩種控制器進(jìn)行了改進(jìn)，并將改進(jìn)和創(chuàng)新后的器件稱為2型或第二代產(chǎn)品，型號(hào)分別為T(mén)DA16846－2和TDA16847－2。

TDA16846－2／TDA16847－2是支持低功率待機(jī)和功率因數(shù)校正PFC的SMPS控制器，可用于固定頻率PFC或同步模式反激式變換器中，該產(chǎn)品既可以驅(qū)動(dòng)功率MOSFET，也可以驅(qū)動(dòng)雙極型功率器件。TDA16846－2／TDA16847－2在輕載下具有低功耗性能，其開(kāi)關(guān)頻率可以隨負(fù)載減輕而逐步降低。

2TDA16846－2／47－2的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

TDA16846－2和TDA16847－2采用14腳P－DIP－14－3封裝，其引腳排列如圖1所示。圖2是這兩種芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

這兩種器件的不同點(diǎn)是TDA16846－2的8腳不接，而TDA16847－2的8腳為暫態(tài)高功率電路的電源功率管理輸出（該腳通過(guò)一只電容和一個(gè)RC電路與地相連)。兩種器件的引腳功能如表1所列。

表1引腳功能

引腳符號(hào)功能

1OTC內(nèi)置截止時(shí)間電路，該腳與地之間連接RC電路，決定振鈴抑制時(shí)間和待機(jī)頻率

2PCS初級(jí)電流模擬（檢測(cè)）

3RZ1調(diào)整和過(guò)零信號(hào)輸入

4SRC連接軟啟動(dòng)和控制電壓調(diào)節(jié)電容器

5OC1光耦合器輸入

6FC2不連接（TDA16846-2）/該腳電壓大于1，2V，SMPS截止）

7SYN同步輸入

8N.C./PMO不連接（TDA16846-2）/暫態(tài)高功率電路功率管理輸出（TDA16847-2）

9REF參考電壓和電流

10FC1故障比較器1輸入（該腳電壓大于1V,SMPS截止）

11PVC初級(jí)電壓檢測(cè)

12GND地

13OUTMOSFET柵極驅(qū)動(dòng)輸出

14VCC電源電壓

TDA16846－2／TDA16847－2除具有軟啟動(dòng)、低功耗、低啟動(dòng)電流及欠壓／過(guò)壓保護(hù)、電流限制／短路保護(hù)及靜電放電ESD保護(hù)功能外，還具有如下主要特點(diǎn)：

帶有PFC，并采用電荷泵電路；

頻率隨負(fù)載減輕可連續(xù)降低，在待機(jī)模式下，頻率可調(diào)至20kHz；

可在固定頻率或同步模式下操作；

帶有臨時(shí)高功率電路（THPC)，具有電源管理功能(僅TDA16847－2)。

TDA16846－2／TDA16847－2的5腳（OCI）輸入電壓范圍擴(kuò)大到0V，該腳與地之間不再需要連接電阻；7腳（SYN）改進(jìn)了啟動(dòng)特性，阻止了變壓器飽和；11腳（PVC）通過(guò)加入尖峰信號(hào)消隱，提高了抗噪擾能力；13腳（OUT）減小了截止態(tài)輸出電壓電平；14腳（VCC）通過(guò)尖峰消隱，改善了抗噪性能。

與先前的TDA16846／TDA16847比較，TDA16846－2和TDA16847－2除進(jìn)一步強(qiáng)化了低功率待機(jī)功能外，還在抗噪性能方面具有明顯改善。

TDA16846－2／TDA16847－2支持低功率待機(jī)功能，在彩電等應(yīng)用系統(tǒng)中具有重要意義。美國(guó)“能源之星”等標(biāo)準(zhǔn)要求電視機(jī)的待機(jī)功耗不大于3W，根據(jù)中國(guó)節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證中心CPCE抽樣調(diào)查，國(guó)產(chǎn)彩電待機(jī)功耗低于3W的只占被測(cè)彩電總量的13．4％，而9W以上的卻占34．8％。目前待機(jī)功耗低于3W的國(guó)產(chǎn)彩電系列品種雖有較大增加，但距全部實(shí)現(xiàn)低于3W的目標(biāo)尚有一定距離。使用TDA16846－2／TDA16847－2設(shè)計(jì)的彩電SMPS可以滿足低待機(jī)功耗的要求，而且可以降低成本。

圖2

3應(yīng)用電路及工作原理

用TDA16846－2作控制器的SMPS電路如圖3所示。為執(zhí)行PFC，該電路在橋式整流器與150μF的濾波電容C07之間插入了由電感L08、二極管D08和電容C08組成的電荷泵電路，這樣配合功率開(kāi)關(guān)(T01），就可在橋式整流器輸入端產(chǎn)生接近正弦波的AC電流，且與AC線路電壓接近同相位，從而使線路功率因數(shù)(PF）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.90，電流總諧波失真(THD）低于20％。

3．1啟動(dòng)特性

SMPS加電之后，由于濾波電容C07正極上有直流干線電壓，所以與IC12腳連接的電阻R22將有電流通過(guò)。該電流從IC1的2腳流入，經(jīng)2腳與14腳內(nèi)部連接的二極管參見(jiàn)圖2對(duì)14腳外部電容C26充電。一旦C26上的充電電壓達(dá)到15±0．5V的導(dǎo)通電平以上時(shí)，芯片開(kāi)始工作。器件14腳上Vcc導(dǎo)通電流典型值為5mA，通過(guò)C26放電使14腳上的電壓下降，在尚未降至欠壓關(guān)斷門(mén)限時(shí)，變壓器的輔助繞組(7T）將通過(guò)IC14腳外部二極管D26對(duì)芯片提供所需的電流。當(dāng)IC在固定頻率下工作時(shí)，為防止在啟動(dòng)期間出現(xiàn)多重脈沖，可在IC1的3腳脈沖電壓超過(guò)2．5V門(mén)限之前，使IC1工作于自由振蕩(freerunning）模式。

3．2初級(jí)電流模擬／電流限制

電路中IC1的2腳外部電阻R22和電容C22用于產(chǎn)生一個(gè)與功率晶體管T01電流成正比的電壓。在T01截止時(shí)，腳2上電壓為1．5V，這樣當(dāng)C22通過(guò)R22被充電時(shí)，T01將處于導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)腳2上的電壓V2可表示為：

V2＝1．5V＋LPIP／（R22C22）

式中，LP為變壓器初級(jí)繞組電感，IP為通過(guò)功率晶體管的電流。

V2一般施加到IC2腳內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間比較器的同相輸入端，并與反相輸入端上的控制電壓比較。如果V2超過(guò)控制電壓，驅(qū)動(dòng)器阻斷，以起到電流限制作用?？刂齐妷鹤畲笾凳荌C1內(nèi)的5V參考電壓。功率晶體管的最大電流IP(max）為：

IP(max）＝[(5V－1．5V）R22C22]／LP

控制電壓可由IC1內(nèi)的誤差放大器、光耦合器或IC1腳11上的電壓(V11）來(lái)決定。

圖3

3．3折回(FoldBack）點(diǎn)校正

IC1腳11（PVC)上的電壓V11可從連接到DC總線與地之間的電阻分壓器（R23與R24)上獲得。如果經(jīng)整流的總線電壓升高，功率晶體管的最大電流IP（max)將減小。實(shí)際上，最大電流IP（max)是獨(dú)立的，與DC總線電壓無(wú)關(guān)?？杀硎緸椋?/p>

Ip（max)＝[（4V－V11／3)R22C22]／Lp

3．4截止時(shí)間電路OTC

IC1腳1（OTC)外部與地之間連接的R30和C30用于組成RC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)IC1驅(qū)動(dòng)器關(guān)斷時(shí)，內(nèi)部電流源首先用0．5mA的電流對(duì)腳1外部電容C30充電。一旦腳3（RZI)上電壓達(dá)到2．5V，充電電流將達(dá)到1mA，直到C30上的電壓被充電到3．5V為止。C30的充電時(shí)間約為τ＝（C30×1．5V)／1mA。

當(dāng)C30上的電壓達(dá)到3．5V以后，內(nèi)部電流源將被切斷，C30通過(guò)R30放電。當(dāng)IC1腳1上的電壓施加到內(nèi)部截止時(shí)間比較器時(shí)，比較器的另一個(gè)輸入就是控制電壓。當(dāng)截止時(shí)間比較器輸出高電平且腳3上的電壓低于25mV時(shí)，內(nèi)部導(dǎo)通時(shí)間觸發(fā)器置位，以保證功率晶體管在最小的電壓時(shí)接通。如果沒(méi)有過(guò)零信號(hào)則進(jìn)入IC1腳3，那么，在腳1上的電壓低于1.5V之前，功率晶體管將經(jīng)過(guò)一段延時(shí)之后接通。只要腳1上電壓高于被限制的控制電壓，導(dǎo)通時(shí)間觸發(fā)器就會(huì)截止，以抑制腳3上不適當(dāng)?shù)倪^(guò)零信號(hào)。而一旦控制電壓低于2V，關(guān)斷時(shí)間將達(dá)到恒定的最大值(≈0．56R30C30）。表2列出了控制電壓與輸出功率及截止時(shí)間的關(guān)系。

表2控制電壓與輸出功率、截止時(shí)間關(guān)系

控制電壓輸出功率截止時(shí)間

1.5～2V低不變（達(dá)最大值）

2～3.5V中減小

3.5～5V高自由振蕩

實(shí)際上，變換器開(kāi)關(guān)頻率是輸出功率的函數(shù)。

TDA16846－2的負(fù)載從屬頻率曲線如圖4所示。

3．5誤差放大器／軟啟動(dòng)

IC1的（RZI)3腳是誤差放大器和過(guò)零信號(hào)輸入，（SRC)4腳是控制電壓輸入。誤差放大器的同相輸入端是5V參考電壓。IC1腳3上的輸入信號(hào)可從變壓器輔助繞組經(jīng)R38和R29組成的電阻分壓器獲得。如果腳3上的輸入脈沖高于5V門(mén)限時(shí)，腳4上的控制電壓將被拉低。因此，腳4與地之間連接的電容C25可用于決定控制電壓的控制速度和軟啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間。

3．6固定頻率與同步化操作

在圖3所示的應(yīng)用電路中，由于IC1的7腳與9腳（5V參考電壓輸出)是連接在一起的，故IC1工作在自由振蕩調(diào)節(jié)模式。

若要求IC1在固定頻率下操作時(shí)，腳7與地之間必須連接并聯(lián)RC網(wǎng)絡(luò)（Rosc與Cosc)，此時(shí)，其開(kāi)關(guān)頻率fsw將由Rosc與Cosc設(shè)定：

fsw≈1．2／Rosc·Cosc。

因此，當(dāng)Rosc＝20kΩ、Cosc＝470pF時(shí)，fsw＝88kHz。

電源控制器范文第2篇

今天數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的挑戰(zhàn)是，盡可能提高系統(tǒng)所有層面的效率，包括負(fù)載點(diǎn)、電路板、機(jī)架甚至安裝層面，以變得更加環(huán)保。例如，將工作流發(fā)送給盡可能少的服務(wù)器、關(guān)閉目前不需要的服務(wù)器等，從而可降低系統(tǒng)的總體功耗。能做到這一點(diǎn)并達(dá)到系統(tǒng)性能目標(biāo)（計(jì)算速度、數(shù)據(jù)傳輸速率等）的惟一方式是，采用一個(gè)全面的數(shù)字電源管理系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)監(jiān)視所有層面的功耗數(shù)據(jù)。

過(guò)去，設(shè)計(jì)師用一堆混雜的IC胡亂拼湊數(shù)字電源管理解決方案，這些IC包括監(jiān)察器、排序器、DAC和ADC。這類解決方案除了固有的復(fù)雜性以外，還不易擴(kuò)展，需要為未來(lái)的系統(tǒng)升級(jí)進(jìn)行大量前期規(guī)劃。LTC3883/LTC3883-1DC/DC控制器整合了所有數(shù)字電源管理功能，消除了上述復(fù)雜性，因此可構(gòu)成一個(gè)易用、堅(jiān)固和靈活的負(fù)載點(diǎn)（POL）電源管理解決方案。

LTC3883/LTC3883-1可以自主工作或通過(guò)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的I2C串行總線，與系統(tǒng)主處理器通信，以獲取命令、實(shí)施控制并報(bào)告遙測(cè)數(shù)據(jù)。這使得可以直接從LTC3883/LTC3883-1監(jiān)視關(guān)鍵的工作信息，例如，實(shí)時(shí)電壓、電流和溫度，這些信息可用來(lái)動(dòng)態(tài)優(yōu)化系統(tǒng)性能和可靠性。通過(guò)訪問(wèn)這些信息，能預(yù)測(cè)電源系統(tǒng)故障，并采取預(yù)防性或調(diào)解措施。

重要的穩(wěn)壓器參數(shù)（例如，輸出電壓和電流限制、裕度控制電壓、過(guò)壓和欠壓監(jiān)察限制、啟動(dòng)特性和時(shí)序、以及故障響應(yīng)）都可以通過(guò)該串行總線直接設(shè)定，而無(wú)須采用電阻器、排序器、監(jiān)視IC等外部組件。

由于有了數(shù)字電源系統(tǒng)管理，所以能快速、高效地開(kāi)發(fā)復(fù)雜的多軌系統(tǒng)。LTpowerPlayTM軟件使設(shè)計(jì)工作得到了進(jìn)一步簡(jiǎn)化，并能通過(guò)PC監(jiān)視電路板和調(diào)節(jié)參數(shù)。這就使設(shè)計(jì)師能進(jìn)行調(diào)試和在線測(cè)試（ICT），而無(wú)須重新給電路板布線或更換組件。

特色概述

LTC3883/LTC3883-1是一款單輸出同步降壓型DC/DC控制器，集成了電源FET柵極驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)模擬電流模式控制環(huán)路，該環(huán)路能以6個(gè)相位的PolyPhase模式工作。頻率可以在250kHz～1MHz范圍內(nèi)設(shè)定，如果有外部振蕩器可用，那么內(nèi)部鎖相環(huán)能使LTC3883/LTC3883-1與相同范圍內(nèi)的任何頻率同步。

LTC3883/LTC3883-1具有優(yōu)化的柵極驅(qū)動(dòng)器死區(qū)時(shí)間，以最大限度地降低開(kāi)關(guān)損耗和體二極管傳導(dǎo)，從而在所有工作條件下保持高效率。該器件支持4.5～24V的寬VIN范圍和0.5～5.5V的VOUT范圍。精確的基準(zhǔn)、12位DAC和溫度補(bǔ)償模擬電流模式控制環(huán)路產(chǎn)生±0.5%的DC輸出電壓準(zhǔn)確度，集成的高壓側(cè)輸入電流檢測(cè)放大器允許準(zhǔn)確的輸入電流檢測(cè)和電感器DCR自動(dòng)校準(zhǔn)。

16位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供輸入和輸出電壓及電流、占空比和溫度的數(shù)字回讀。用戶可以回讀重要參數(shù)的峰值。關(guān)鍵控制器參數(shù)可以通過(guò)PMBus設(shè)定。故障記錄包括非易失性存儲(chǔ)器中的中斷標(biāo)記和黑匣子記錄器，該存儲(chǔ)器儲(chǔ)存發(fā)生故障之前瞬間的工作狀態(tài)。

LTC3883的特點(diǎn)是內(nèi)置了一個(gè)LDO穩(wěn)壓器，以提高集成度，而LTC3883-1用外部5V偏置電壓供電以提高效率。這兩款器件都采用耐熱增強(qiáng)型32引線5mm×5mmQFN封裝，工作節(jié)溫范圍或者為-40～+105℃（E級(jí)）或者為-40～+125℃（I級(jí)）。

模擬控制環(huán)路

LTC3883/LTC3883-1的眾多功能都是數(shù)字可編程的，包括輸出電壓、電流限制設(shè)定點(diǎn)和排序。不過(guò)，控制環(huán)路仍然是純模擬的，這樣就不會(huì)有數(shù)字控制環(huán)路那樣的量化效應(yīng)，從而提供最佳環(huán)路穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)。

圖4比較的是具有模擬反饋控制環(huán)路的控制器IC和具有數(shù)字反饋控制環(huán)路的控制器IC之上升曲線。模擬環(huán)路是平滑上升的，而數(shù)字環(huán)路有一個(gè)一個(gè)的步進(jìn)，由于量化效應(yīng)，這可能導(dǎo)致穩(wěn)定性問(wèn)題、更慢的瞬態(tài)響應(yīng)、在有些應(yīng)用中需要更大的輸出電容以及在PWM控制信號(hào)上有更大的輸出紋波和抖動(dòng)。

電流模式控制環(huán)路產(chǎn)生最佳環(huán)路穩(wěn)定性、逐周期電流限制以及快速和準(zhǔn)確的電壓及負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。簡(jiǎn)單的環(huán)路補(bǔ)償不受工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)換器配置的影響。該器件還支持連續(xù)、斷續(xù)和突發(fā)模式（BurstMode）電感器電流控制。

電感器DCR的自動(dòng)校準(zhǔn)

利用電感器的DC電阻而不是檢測(cè)電阻器檢測(cè)DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流有幾大優(yōu)勢(shì)，包括更低的功率損耗、電路復(fù)雜性和成本。不過(guò)，如果規(guī)定的標(biāo)稱電感器DCR和實(shí)際的電感器DCR之間有任何差別，都會(huì)在所測(cè)得的輸出電流以及峰值電流限制中導(dǎo)致成比例的誤差。

運(yùn)用凌力爾特正在申請(qǐng)專利的算法，LTC3883/LTC3883-1可以測(cè)量并補(bǔ)償電感器DCR與其標(biāo)稱值之間的容差。只要在該轉(zhuǎn)換器處于穩(wěn)定狀態(tài)且有足夠大的負(fù)載電流以準(zhǔn)確測(cè)量輸入和輸出電流時(shí)，通過(guò)PMBus命令完成一個(gè)簡(jiǎn)單的180ms校準(zhǔn)程序即可。

LTC3883/LTC3883-1可準(zhǔn)確測(cè)量電感器溫度，以在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)保持準(zhǔn)確的電流回讀。LTC3883動(dòng)態(tài)地建立從外部溫度傳感器到電感器磁芯的溫度上升模型，以了解電感器的自熱影響。這項(xiàng)正在申請(qǐng)專利的算法簡(jiǎn)化了外部溫度傳感器的放置要求，實(shí)現(xiàn)了極其穩(wěn)定的狀態(tài)，并補(bǔ)償了從電感器磁芯到主散熱器的瞬態(tài)溫度誤差。

多IC系統(tǒng)

大型多軌電源板通常由隔離式中間總線轉(zhuǎn)換器組成，該轉(zhuǎn)換器將來(lái)自背板的-48V電壓轉(zhuǎn)換成更低的中間總線電壓（IBV），典型值為12V，該中間總線電壓被分配到PC板的各處。單獨(dú)的負(fù)載點(diǎn)（POL）DC/DC轉(zhuǎn)換器將IBV降至所需的軌電壓，通常為0.5～5V，同時(shí)輸出電流的范圍為0.5～120A。這類電路板排列很密集，數(shù)字電源系統(tǒng)管理電路不能占用太多PC板面積。

高性能PMBus控制器（如LTC3883/LTC3883-1）和伴隨IC（如LTC2978）一起工作，可以高效率且無(wú)縫地滿足今天復(fù)雜電路板嚴(yán)格的數(shù)字電源管理要求。這些要求包括排序、電壓準(zhǔn)確度、過(guò)流和過(guò)壓限制、裕度控制、監(jiān)察以及故障控制。對(duì)任何數(shù)量的電源而言，這些器件的任意組合都能使排序設(shè)計(jì)變得非常容易。運(yùn)用基于時(shí)間的算法，用戶能以簡(jiǎn)單的可編程延遲，以任意順序?qū)壍慕油ê蛿嚅_(kāi)排序。運(yùn)用單線SHARE_CLK總線以及一個(gè)或多個(gè)雙向通用IO（/GPIO）引腳，可以跨多個(gè)芯片排序。

電源控制器范文第3篇

摘要:

針對(duì)蓄電池單獨(dú)作為汽車電源不能滿足純電動(dòng)汽車短時(shí)間功率的需求問(wèn)題，可采用超級(jí)電容與雙向DC/DC串聯(lián)再與蓄電池并聯(lián)的復(fù)合電源來(lái)滿足汽車功率的需求。利用模糊控制工具箱設(shè)計(jì)對(duì)于復(fù)合電源功率分配的模糊控制器，搭建整車復(fù)合電源控制策略模塊，應(yīng)用Cruise軟件快速完成整車模型的搭建，將控制策略添加到整車模型中。仿真結(jié)果表明，純電動(dòng)汽車復(fù)合電源控制策略能夠有效地分配蓄電池和超級(jí)電容的功率，從而使超級(jí)電容充分發(fā)揮“削峰填谷”的作用。

關(guān)鍵詞:

純電動(dòng)汽車;復(fù)合電源;模糊控制;聯(lián)合仿真

0引言

動(dòng)力汽車要求其車載電源具有充放電功率大、充放電效率高、使用壽命長(zhǎng)、容量衰減小等特點(diǎn)［1－2］。而蓄電池單獨(dú)作為汽車的電源時(shí)存在充電時(shí)間長(zhǎng)、比功率太低，不能滿足汽車短時(shí)間功率需求問(wèn)題，嚴(yán)重影響汽車的加速、爬坡、制動(dòng)性能及能量回收效率，不能完全滿足汽車對(duì)車載電源的要求［3－5］。超級(jí)電容充放電迅速，可瞬間大電流充放電，充放電能力比蓄電池要高100多倍，動(dòng)態(tài)特性很好，循環(huán)壽命在10萬(wàn)次左右［6－7］。一種新的汽車電源是將超級(jí)電容與蓄電池結(jié)合起來(lái)使用，由蓄電池提供整車運(yùn)行期間電機(jī)需求的平均電功率，而超級(jí)電容則提供電機(jī)需求的峰值功率，這樣可以充分發(fā)揮蓄電池比能量大和超級(jí)電容比功率高的優(yōu)點(diǎn)［8］。針對(duì)超級(jí)電容和蓄電池構(gòu)成的復(fù)合電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能量的合理分配是關(guān)鍵。模糊控制利用人的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和推理技術(shù)及控制系統(tǒng)提供的狀態(tài)條件信息，不依賴物理過(guò)程的精確數(shù)學(xué)模型，具有較好的魯棒性，控制性能高，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的控制問(wèn)題［9－12］。Cruise是研究汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性及制動(dòng)性能的高級(jí)模擬分析軟件，靈活的模塊化理念使得Cruise可對(duì)任意結(jié)構(gòu)形式的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真［13］。本文采用Cruise/Simulink聯(lián)合仿真的形式，在基于傳統(tǒng)電動(dòng)車模型的基礎(chǔ)上，添加超級(jí)電容模型和雙向DC/DC模型，利用Cruise搭建整車模型，在Matlab/Simulink中設(shè)計(jì)了針對(duì)復(fù)合電源的模糊控制策略，將控制參數(shù)進(jìn)行模糊化處理，并通過(guò)MatlabDLL方式進(jìn)行聯(lián)合仿真，實(shí)現(xiàn)復(fù)合電源功率的合理分配，并對(duì)模糊控制策略和整車性能進(jìn)行研究分析。

1復(fù)合電源的結(jié)構(gòu)

復(fù)合電源主要由蓄電池、超級(jí)電容和雙向DC/DC組成。復(fù)合電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多，例如:蓄電池和超級(jí)電容直接并聯(lián)，蓄電池與雙向DC/DC串聯(lián)，再與超級(jí)電容并聯(lián)［14－15］。本文選擇的是超級(jí)電容與雙向DC/DC串聯(lián)，再與蓄電池并聯(lián)共同向負(fù)載電機(jī)提供電能的方式。復(fù)合電源的工作模式為:當(dāng)汽車正常行駛，需求功率低時(shí)，由蓄電池單獨(dú)向電機(jī)供電;當(dāng)汽車需求功率較高時(shí)，蓄電池和超級(jí)電容共同給電機(jī)供電，并且由蓄電池提供平均功率，超級(jí)電容提供峰值功率。當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，超級(jí)電容優(yōu)先回收制動(dòng)能量，在超級(jí)電容不能再回收時(shí)由蓄電池回收能量?？刂撇呗酝ㄟ^(guò)控制雙向DC/DC的升降壓來(lái)控制超級(jí)電容的充放電。復(fù)合電源組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。功率總線的功率信息，蓄電池和超級(jí)電容SOC(Stateofcharge)等狀態(tài)信息為模糊控制器控制的輸入，經(jīng)過(guò)控制器對(duì)功率進(jìn)行分配。由于汽車在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷多種工況，而且交通狀況復(fù)雜，汽車狀態(tài)切換頻繁，且各種工況下的電機(jī)功率、蓄電池、超級(jí)電容的狀態(tài)都各不相同，需要制定合理的功率分配控制策略，使得在保證整車動(dòng)力性的前提下，利用超級(jí)電容高比功率，能夠瞬時(shí)大電流充放電的特性，為蓄電池“削峰填谷”，減小大電流對(duì)蓄電池的沖擊，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，提高充放電效率，并且最大限度地回收制動(dòng)能量，提高整車的效率和經(jīng)濟(jì)性［16－18］。

2模糊控制策略模型

利用Matlab中提供的模糊控制工具箱設(shè)計(jì)了對(duì)于復(fù)合電源功率分配的三輸入、單輸出的模糊控制器，輸入為汽車的需求功率Preq，蓄電池荷電狀態(tài)BSOC，超級(jí)電容荷電狀態(tài)SSOC。輸出為蓄電池功率分配因子(Kcap)。汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有電動(dòng)和發(fā)電兩種工作模式，在這兩種工作模式下系統(tǒng)需求功率大小和波動(dòng)范圍有較大差別，控制的側(cè)重點(diǎn)也不同［19］。因此，在正常行駛與制動(dòng)兩種工作模式下應(yīng)分別制定復(fù)合電源控制策略，即需要兩個(gè)模糊控制器，它們的模糊控制規(guī)則不同，但是兩個(gè)模糊控制器都是三輸入單輸出且輸入變量和輸出變量相同。因此，在Preq＞0和Preq＜0時(shí)各設(shè)計(jì)一個(gè)控制器，分別為模糊控制器A和模糊控制器B。當(dāng)Preq＞0時(shí)，設(shè)輸入量Preq的論域?yàn)椋?4］，模糊集為{S、MS、M、MB、B}，分別表示{小、較小、中、較大、大}。動(dòng)力電池BSOC的論域?yàn)椋?．20．9］，模糊集{S、M、B}，分別表示{小、中、大}，超級(jí)電容SSOC的論域?yàn)椋?．11］，模糊集{S、M、B}，分別表示{小、中、大}。輸出量為動(dòng)力電池功率分配因子Kcap，其論域?yàn)椋?1］，模糊集{S、MS、M、MB、B}，分別表示{小、較小、中、較大、大}。各輸入結(jié)果如圖2所示。當(dāng)Preq＜0時(shí)，設(shè)輸入量Preq的論域?yàn)椋郏?0］，模糊集為{B、M、S}，分別表示{大、中、小}。蓄電池和超級(jí)電容的SOC論域、模糊集、隸屬度函數(shù)和Preq＞0時(shí)是一樣的。輸出量為蓄電池功率分配因子Kcap，其論域?yàn)椋?1］，模糊集{S、M、B}，分別表示{小、中、大}，輸入輸出量的隸屬函數(shù)如圖3所示。根據(jù)前面設(shè)計(jì)的模糊控制器，在Matlab/Simulink環(huán)境下建立復(fù)合電源模糊控制策略模型如圖4所示，模糊控制器根據(jù)輸入變量的變化調(diào)節(jié)輸出比例因子Kcap，從而得出蓄電池所分配的功率，因?yàn)槠嚨男枨蠊β视尚铍姵睾统?jí)電容共同提供，所以汽車需求功率減去蓄電池所分配功率得到超級(jí)電容分配功率。

3整車模型的搭建

將建好的控制策略添加到Cruise中主要有MatlabDLL和MatlabAPI兩種方法。聯(lián)合仿真的結(jié)果都可以直接從Cruise獲得。但是用MatlabDLL方法仿真的時(shí)間比采用MatlabAPI方式短很多。因此，本論文中采用的是MatlabDLL方式。在控制策略模型建好之后，需要進(jìn)行模型編譯，編譯完成后生成controler．dll文件，在Cruise模型中放入MatlabDLL接口模塊，進(jìn)行接口模塊的參數(shù)設(shè)置，完成以上設(shè)置后，在Cruisedatabus中完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信，即可實(shí)現(xiàn)Cruise與MatlabDLL方式聯(lián)合仿真［19－20］。在進(jìn)行信號(hào)通信時(shí)實(shí)際上是一個(gè)數(shù)據(jù)交換過(guò)程，Cruise通過(guò)數(shù)據(jù)接口將動(dòng)力蓄電池和超級(jí)電容SOC值、電機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載信號(hào)、超級(jí)電容電壓值等信息傳遞給Simulink中的模糊控制策略模型，之后Simulink模型將超級(jí)電容電流、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)信號(hào)反饋給Cruise模塊中的電氣終端、電機(jī)及駕駛員，以建立Cruise和Simulink之間的數(shù)據(jù)通信。AVLCruise軟件中含有簡(jiǎn)捷通用的模型部件、易懂的管理系統(tǒng)、可以與Matlab、C、Fortran接口完成復(fù)雜控制算法的設(shè)計(jì)和離線仿真，也可與DSPACE等硬件接口，展開(kāi)實(shí)時(shí)仿真，真實(shí)模擬車輛傳動(dòng)系統(tǒng)，完成對(duì)復(fù)雜動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真分析，整車仿真模型如圖5所示。在進(jìn)行整車建模時(shí)，從模塊庫(kù)中直接拖拽部件模塊來(lái)搭建整車模型。修改部件屬性來(lái)快速完成整車模型的參數(shù)設(shè)定并進(jìn)行部件間的機(jī)械連接、電氣聯(lián)接和信號(hào)聯(lián)接。

4仿真結(jié)果與分析

采用中國(guó)城市道路工況作為本文的循環(huán)工況。中國(guó)城市道路工況是中國(guó)汽車技術(shù)研究中心根據(jù)我國(guó)各大城市的行駛特征研究出的更加適合我國(guó)的城市工況。中國(guó)城市道路工況如圖6所示，工況總運(yùn)行時(shí)間是1304s。工況中最大速度達(dá)60km•h－1，其中怠速時(shí)間占工況總時(shí)間的28．8%，除去怠速部分之后平均車速則為22．6km•h－1。從圖6可直觀的看到我國(guó)交通系統(tǒng)中存在車輛怠速時(shí)間長(zhǎng)、總體的均車速低、車輛的速度變化頻繁等特點(diǎn)。圖7是在中國(guó)典型城市道路工況下車輛行駛的當(dāng)前車速度與期望速度變化曲線。從圖中可以看出兩條曲線基本保持一致，速度沒(méi)有出現(xiàn)大的波動(dòng)，這說(shuō)明車輛的跟隨性和平順性都比較好。圖8是在中國(guó)典型城市道路工況下，蓄電池和超級(jí)電容所需提供的功率曲線圖。從圖中可以看出在車輛運(yùn)行過(guò)程中由超級(jí)電容和蓄電池共同供電，電池提供的功率比較平穩(wěn)，在6kW左右。在制動(dòng)時(shí)由超級(jí)電容吸收峰值功率，最大峰值功率達(dá)到10kW。超級(jí)電容充分發(fā)揮“削峰填谷”的作用，從而驗(yàn)證制定的模糊控制策略的有效性。

5結(jié)論

在純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)上，借助Cruise軟件搭建了帶有復(fù)合電源模塊的整車模型。詳細(xì)介紹了通過(guò)聯(lián)合仿真的方法將Simulink里搭建的策略模塊加入到整車模型中的步驟。其他用戶可以根據(jù)類似方法開(kāi)發(fā)自定義策略和車型。提出超級(jí)電容與雙向DC/DC并聯(lián)再與電池串聯(lián)的復(fù)合電源結(jié)構(gòu)。用模糊控制工具箱設(shè)計(jì)對(duì)于復(fù)合電源功率分配的模糊控制器，搭建整車復(fù)合電源控制策略模塊，使得超級(jí)電容充分發(fā)揮了提供瞬時(shí)功率的作用，避免了蓄電池過(guò)充和過(guò)放，提高了復(fù)合電源系統(tǒng)的循環(huán)使用壽命。此設(shè)計(jì)方案和仿真結(jié)果對(duì)于純電動(dòng)汽車復(fù)合電源系統(tǒng)的研究具有一定的參考價(jià)值。

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電源控制器范文第4篇

【關(guān)鍵詞】多類型電器；通電停電；遠(yuǎn)方控制；操作執(zhí)行

1.遠(yuǎn)控實(shí)例

在工農(nóng)業(yè)、機(jī)關(guān)廠礦和家用電器中，有若干需要進(jìn)行遠(yuǎn)程操作控制的儀器設(shè)施，如下實(shí)例：

（1）電力系統(tǒng)常用的五防電腦鑰匙，內(nèi)含蓄電池，現(xiàn)狀是不操作時(shí)長(zhǎng)期帶電浮充，由此容易老化損壞。對(duì)該狀況我們做了技術(shù)改進(jìn)，將其設(shè)計(jì)為每當(dāng)操作使用后立即一次性充電，電能充滿后，自動(dòng)斷開(kāi)電源，轉(zhuǎn)為冷機(jī)等待，去除熱浮充。當(dāng)調(diào)度中心下達(dá)操作命令，執(zhí)行人員則在遠(yuǎn)方通過(guò)座機(jī)或手機(jī)向相關(guān)變電站五防鑰匙發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)斷開(kāi)的充電電源，補(bǔ)充待機(jī)期間泄露的電能。而當(dāng)操作人員到達(dá)變電站時(shí)，已有完整足夠的電量供其驗(yàn)碼、開(kāi)鎖使用。

（2）現(xiàn)機(jī)關(guān)、廠房、商務(wù)等，都普遍裝配使用了照明、電腦、空調(diào)等設(shè)施。若同樣采用遠(yuǎn)程控制器，利用座機(jī)或手機(jī)向辦公地點(diǎn)發(fā)出指令，則儀器啟動(dòng)，斷開(kāi)電源，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程隨機(jī)控制，達(dá)到安全節(jié)能目的。

（3）家用電器，猶如司機(jī)、供應(yīng)、業(yè)務(wù)推銷等流動(dòng)人員，不能確定回家時(shí)間，飯菜很難準(zhǔn)備。如使用遠(yuǎn)程控制設(shè)施，則可在任何工作結(jié)束時(shí)，采用座機(jī)或手機(jī)發(fā)出指令，使家里電源接通，開(kāi)始蒸煮煲湯。

這些實(shí)例都集中了一點(diǎn)，采用座機(jī)或手機(jī)在遠(yuǎn)方隨機(jī)對(duì)電力設(shè)施進(jìn)行通、斷電控制，使之開(kāi)展工作或節(jié)約能源等。那么該儀器的結(jié)構(gòu)如何？功能又是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？對(duì)此我們將進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)介紹。

2.電路設(shè)計(jì)

分析諸多遠(yuǎn)控實(shí)例的共同點(diǎn)，是采用手機(jī)或座機(jī)向辦公室或家庭的電話機(jī)，發(fā)出操作指令。電話機(jī)接到指令會(huì)產(chǎn)生振鈴脈沖，經(jīng)接收處理，確認(rèn)達(dá)到閥值電壓時(shí)，送出兩類控制信號(hào)，一類啟動(dòng)用電器工作，另一類則跳閘節(jié)能。據(jù)此，我們實(shí)施了相關(guān)電路的設(shè)計(jì)制作。

2.1 采樣判斷電路

經(jīng)測(cè)量，電話機(jī)在無(wú)振鈴信號(hào)時(shí)，分接線端頭電壓為43V，有呼叫信號(hào)到來(lái)時(shí)，電壓上升至50V，高達(dá)7V的差距，為信號(hào)采集奠定了良好基礎(chǔ)。

圖1中端頭①、②從電話接線盒中引接而來(lái)，信號(hào)經(jīng)電阻R1降壓，疊加在電阻R2與R3的分壓值上，傳送給運(yùn)算放大器IC1的同相輸入端3腳。IC1的反相輸入端2腳接有4.5V穩(wěn)壓二極管D1，起基準(zhǔn)判斷作用。無(wú)鈴聲時(shí)，盒中43V電壓經(jīng)R1降壓，V3低于V2，IC1保持截止?fàn)顟B(tài)。有呼叫信號(hào)到來(lái)時(shí)，①、②端頭引入50V電壓，經(jīng)R1降壓，仍保持有≥5V的電壓值，使V3大于V2，IC1啟動(dòng)翻轉(zhuǎn)，6腳輸出高電平。

2.2 積分充電電路

集成運(yùn)放翻轉(zhuǎn)后，6腳輸出較為穩(wěn)定的5伏電壓值，傳送給電阻R7，并對(duì)電容C1充電，電位器W1做充電速率調(diào)整。

復(fù)合管BG1、BG2和R9完成功放和比較判斷雙功能，門(mén)檻電壓設(shè)計(jì)為4V，即UR61-2=Uc1﹤4V復(fù)合管截止，UR61-2≥4V復(fù)合管導(dǎo)通。

UR61-2=Uc1的變化情況有兩種：

第一，電話撥通，堅(jiān)持響完，一般鈴聲在10余次，時(shí)間在15秒以上，此時(shí)電容C1充電，數(shù)值如積分式，電壓Uc1從0～5V積累變化：

電壓積分曲線如圖2所示。

圖1 遠(yuǎn)程控制器電路原理

圖2 充電積分曲線

圖2中曲線1是在第一次撥通電話，IC1輸出高電平，電容電壓Uc1作充電積累，從a點(diǎn)的0值開(kāi)始，經(jīng)過(guò)15秒左右，Uc1達(dá)到全電壓5V的60%，如圖中b點(diǎn)。此時(shí)鈴聲結(jié)束，因無(wú)人接聽(tīng)，其他人在短時(shí)間內(nèi)不太會(huì)重?fù)?，IC1返回截止。IC1截止后，6腳輸出低電平，Uc1轉(zhuǎn)為經(jīng)電阻R7、R6放電，圖示曲線1中從b點(diǎn)向d點(diǎn)下降，至回到0值電壓。整個(gè)過(guò)程控制電路不啟動(dòng)。

第二，使用者則知道，在第一次響鈴結(jié)束后，立即重?fù)埽楸苊鈸芴?hào)撞車和他人重?fù)埽?jīng)電位器W1調(diào)整，重?fù)艽螖?shù)可增加，但原理相同）。如圖3中曲線2，在幾秒鐘重?fù)艿拈g隔時(shí)間內(nèi)，電容電壓Uc1亦會(huì)短時(shí)放電，降低約10%的幅值，即回到c點(diǎn)約2.5V處。因重?fù)?，IC1又重新輸出高電平，電容器將會(huì)在余留的c點(diǎn)基礎(chǔ)上向5V滿電壓繼續(xù)積分充電。在此過(guò)程中，電壓值會(huì)達(dá)到：

UR61-2=Uc1≥4V

超過(guò)門(mén)檻電壓，復(fù)合管BG1、BG2導(dǎo)通，使后續(xù)電路啟動(dòng)工作。

2.3 自保持電路

在圖2中，如上所述，當(dāng)復(fù)合管BG1、BG2導(dǎo)通，啟動(dòng)1A和30A小、中型繼電器J1與J2。J1常開(kāi)接點(diǎn)J1-1閉合，與串聯(lián)電阻R8一起引入直流工作電壓。作用是在使用人掛機(jī)后，IC1截止，UBG1-2=Uc1會(huì)在放電至失去復(fù)合管啟動(dòng)能力的情況下，實(shí)現(xiàn)自保持功能，使BG1、BG2繼續(xù)導(dǎo)通，J1與J2保持啟動(dòng)。

2.4 交流工作電路

在圖2右側(cè)可見(jiàn)，220V交流電從③、④端頭引入，經(jīng)開(kāi)關(guān)K1控制，分為三路工作。

2.4.1 直流工作電源

當(dāng)開(kāi)關(guān)K1合上，引入的220V交流電源，一端經(jīng)變壓器B降壓，D2、D3全波整流，電容C2濾波，WY1三端穩(wěn)壓，供做采樣、判斷、控制電路的工作電源。發(fā)光二極管Fg1與電阻R10串聯(lián)，點(diǎn)亮指示工作電壓源正常。

2.4.2 用電器通電控制

從圖2中可見(jiàn)，30A繼電器J2的常開(kāi)接點(diǎn)J2-1、開(kāi)關(guān)K2相并聯(lián)，控制用電器DQ1的交流電源。這是在電腦、空調(diào)、家用電器有人在場(chǎng)，需要直接或長(zhǎng)期用電時(shí)，可合上K2，直接向用電器DQ1供電。但當(dāng)無(wú)人在場(chǎng)，不用電或用電不定期時(shí)，則先斷開(kāi)K2，遠(yuǎn)方電力控制功能自動(dòng)投入，即當(dāng)話機(jī)或手機(jī)指令，經(jīng)判別為有效信號(hào)時(shí)，電路翻轉(zhuǎn)，使繼電器常開(kāi)結(jié)點(diǎn)J2-1接通，向用電器供給交流電源。這對(duì)五防鑰匙充電和流動(dòng)性工作人員電炊做飯等控制相當(dāng)有用。

2.4.3 用電器節(jié)能控制

在圖2中，我們將交流電的另一條支路中的K3開(kāi)關(guān)和繼電器常閉接點(diǎn)J2-2做并聯(lián)設(shè)計(jì)，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)用電器是否投入電話遠(yuǎn)控跳閘節(jié)能的選擇。不投入，合上K3，工業(yè)或家用電器則可長(zhǎng)期帶電；但要考慮遠(yuǎn)控時(shí)，則斷開(kāi)K3，這時(shí)，無(wú)遠(yuǎn)控指令來(lái)到，J2不啟動(dòng)，常閉接點(diǎn)J2-2閉合，用電器照常工作。但當(dāng)辦公或家用的電腦、空調(diào)、電熱毯等，開(kāi)啟后，往往出現(xiàn)使用人員離開(kāi)卻忘記關(guān)斷電源的情況，這樣，不僅浪費(fèi)電能，增加開(kāi)支，更潛伏安全隱患，不少火災(zāi)事故便是這樣引起的。所以，我們認(rèn)為采用遠(yuǎn)程控制為好。在本儀器中，只需簡(jiǎn)單斷開(kāi)K3開(kāi)關(guān)，則在任何情況下，都可以采用電話遠(yuǎn)方指令，經(jīng)采樣、判斷、控制啟動(dòng)，繼電器J2常閉接點(diǎn)J2-2斷開(kāi)，電源關(guān)斷，起到遠(yuǎn)程安全節(jié)能控制的作用。

聯(lián)系前后可見(jiàn)，在繼電器J2的公共接點(diǎn)分別轉(zhuǎn)換投切下，常開(kāi)和常閉接點(diǎn)在用電器導(dǎo)通送電、斷開(kāi)節(jié)能控制中都可以發(fā)揮作用，這是對(duì)元器件功能的充分利用。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們采用基準(zhǔn)設(shè)置、運(yùn)放判別、積分采樣、閥值比較和繼電器接點(diǎn)的巧妙組合等，設(shè)計(jì)制作出的多用途電力電子控制儀，能響應(yīng)通訊工具在遠(yuǎn)方隨機(jī)的指令，實(shí)現(xiàn)用電器啟動(dòng)運(yùn)行和跳閘節(jié)能的雙重目的，電路優(yōu)化簡(jiǎn)潔，性價(jià)比高，頗值推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

電源控制器范文第5篇

關(guān)鍵詞：?jiǎn)紊窠?jīng)元 三電平整流器 電流控制器

中圖分類號(hào)：TM461 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）11-0009-02

1 引言

單神經(jīng)元是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)算量小等特點(diǎn)，作為控制器時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能只依賴于誤差信號(hào)，不受或少受對(duì)象模型參數(shù)的影響，從而可以提高系統(tǒng)的性能和魯棒性。單神經(jīng)元控制器結(jié)合了PID控制的優(yōu)點(diǎn)，可以在線調(diào)整PID參數(shù)，具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)能力，并且能滿足對(duì)快速性及實(shí)時(shí)性的要求，因而在各種控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 基于單神經(jīng)元電流控制器的三電平整流器

2.1 基于單神經(jīng)元的電流控制結(jié)構(gòu)

用單神經(jīng)元構(gòu)成的單神經(jīng)元自適應(yīng)控制器用于三電平整流器的電流控制，系統(tǒng)的電流控制環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.2 電流控制器

在三電平整流器控制系統(tǒng)中，電流、的控制采用單神經(jīng)元電流控制器，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。電流控制主要由三部分構(gòu)成：?jiǎn)紊窠?jīng)元控制器、電流檢測(cè)、坐標(biāo)變換。圖2中為軸電流的單神經(jīng)元電流控制器結(jié)構(gòu)，控制器輸入為軸電流給定值與實(shí)際反饋之差，輸出為軸控制電壓分量。

2.3 基于二次型性能指標(biāo)的學(xué)習(xí)算法

在最優(yōu)控制理論中，采用二次型性能指標(biāo)來(lái)計(jì)算控制律可以得到所期望的優(yōu)化效果。在神經(jīng)元的學(xué)習(xí)算法中，同樣可借用最優(yōu)控制中，二次型性能指標(biāo)的思想，在加權(quán)系數(shù)的調(diào)整中引入二次型性能指標(biāo)，通過(guò)使輸出誤差和控制增量加權(quán)平方和為最小來(lái)調(diào)整加權(quán)系數(shù)，從而間接實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出誤差和控制增量加權(quán)的約束控制。

根據(jù)單神經(jīng)元自適應(yīng)控制器的狀態(tài)變換將系統(tǒng)誤差分解為三個(gè)狀態(tài)變量，即控制器的三個(gè)輸入：

（1）

控制器輸出為：

（2）

其中。是權(quán)值向量的歐幾里德范數(shù)，除以范數(shù)即是在權(quán)值向量空間中，將權(quán)值向量進(jìn)行單位化處理，以保證控制策略的收斂性。

定義性能指標(biāo)為：

（3）

上式中，P、Q分別為輸出誤差和控制增量的加權(quán)系數(shù)，和為k時(shí)刻的參考輸入和輸出。

權(quán)系數(shù)按下式調(diào)整

（4）

上式中，，，，分別為對(duì)應(yīng)權(quán)值的學(xué)習(xí)率，K為總學(xué)習(xí)率。

2.4 仿真實(shí)驗(yàn)

基于SIMULINK建立的單神經(jīng)元控制器的仿真模型，結(jié)合所建立的PWM仿真模型和整流器仿真模型進(jìn)行仿真研究，單神經(jīng)元控制器的仿真模型圖3所示。

電網(wǎng)參數(shù)：Em=311V，f=50Hz；交流側(cè)參數(shù)：Ls=6mH，Rs=0.5Ω；直流側(cè)參數(shù)：Cd=2200μF，L0=3mH；直流側(cè)給定電壓Vdcg=600V；開(kāi)關(guān)頻率fs=2KHz。整流器啟動(dòng)時(shí)為等效負(fù)載，輸出功率為18KW，無(wú)功電流，整流器工作在單位功率因數(shù)情況下。0.3秒系統(tǒng)穩(wěn)定后，直流側(cè)并聯(lián)18KW等效負(fù)載。直流側(cè)電壓及交流側(cè)電流、電壓波形圖4所示。

由仿真結(jié)果可見(jiàn)，當(dāng)負(fù)載突變時(shí)，采用單神經(jīng)元電流控制器的三電平整流器直流側(cè)電壓在0.13秒后恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)值，電壓值恢復(fù)比較迅速。電網(wǎng)電流波形為正弦，并且保持與電源電壓的同相位，整流器依然工作在單位功率因數(shù)情況下。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，研究了負(fù)載突變情況下整流器的性能。采用單神經(jīng)元電流控制器的三電平整流器，響應(yīng)速度快，幾乎無(wú)超調(diào)，并且在負(fù)載突變的情況下，可以較快的恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)