Raziskave o brez modelov nadzor preklapljanja napajalnika

V tem članku je predstavljena metoda brez modela za zamenjavo napajalnika. Adaptivni krmilnik, ki ni model, znan tudi kot brez modela, ta pristop krši omejitve kontrole PID in opozarja na novo razvojno smer za razvoj preklopnih napajalnikov. Ključne besede: preklop napajanja, PID nadzor, brez modela nadzor, PWM [b][align=center]Raziskave preklopne napajalnika Temelji na modelu Free Controller ZHANG ke ,QI Xing-Guang (Shandong Institute of Light Industry,Shandong,Jinan, 250353[/align][/b] Povzetek: Ta papir predstavlja metodo oblikovanja modela napajalnik prostega stikala. Model prost prilagodljivi krmilnik imenovan tudi non_modeling adaptivni krmilnik,pristop preklicati koncepte PID, Poudaril novo smer za razvoj stikalne napajalnika. Ključne besede: preklop napajanja, PID nadzor, model prost krmilnik, PWM 1. Uvod S hitrim razvojem električne elektronske tehnologije je električno elektronska oprema vse tesneje povezana z delom in življenjem ljudi, elektronska oprema pa je Zanesljivo napajanje je nepogrešljivo. Vklop napajalnika je nekakšen napajalnik, ki uporablja sodobno električno elektronsko tehnologijo za nadzor časovnega razmerja vklopa in izklopa transistrjev za vzdrževanje stabilne izhodne napetosti. Preklopne napajalnike na splošno nadzorujejo kontrolni IC-ji za modulacijo pulzne širine (PWM) in MOSFETs. kompozicija. Večina kontrolnega dela preklopnega napajalnika je zasnovana in obdelana v skladu z analognimi signali. Pomanjkljivost je v tem, da je sposobnost proti vmešavanja zelo revna. Zaradi hitrega razvoja računalniške tehnologije je obdelava in nadzor digitalnih signalov pokazala očitne prednosti: priročno za računalnike Obdelava in nadzor, prilagodljivost oblikovanja je zelo izboljšana, odpravljanje napak programske opreme je priročno, itd. Zaradi tega se napajalnik preklopa razvija v smeri digitalizacije, inteligence in večfunkcijske funkcije. To nedvomno izboljšuje učinkovitost in zanesljivost preklopnega napajanja. Ker pa je sam napajalnik preklapljanja ne linearan objekt, je vzpostavitev njegovega natančnega modela precej težka, pogosto pa se uporablja tudi približna obdelava, njegov sistem napajanja in spremembe obremenitve pa so negotovi, zato je pogosto težko uporabiti zgoraj omenjene analogne ali digitalne pid kontrolne metode. Parametri regulatorja PID se ustrezno spreminjajo. Kontrolni učinek ni idealen. Nedavno razvit nadzor brez modela [1] je obetavna metoda nadzora. Ne zanaša se na matematični model nadzorovanega predmeta ter vključuje modeliranje in nadzor. Za neko kompleksno Spremenljivo ali negotovo strukturo je zelo primerna za sisteme, ki jih je težko opisati z natančnimi matematičnimi modeli. Izboljša se krmilni sistem napajalnika vklopa, ki ne izpolnjuje le zahtev visokih zmogljivosti in visoke zanesljivosti preklopnega napajalnika. 2. Delovno načelo preklopnega napajalnika Načelni blok diagram preklopnega napajalnika je prikazan na sliki 1. Mrežna napetost se pretvori v enosmerni vhod napetosti v visokofrekvenčni pretvornik skozi upravilnik in filter v vhodni zanki, visokofrekvenčni pretvornik pa pretvori vhodno enosmerno napetost v visokofrekvenčni impulzni kvadratni val napetosti, ki gre skozi visokofrekvenčni impulz v izhodni zanki. Frekvenčni odmik in filter postaneta enosmerna napetost za dobavo obremenitve. [poravnava=center] Slika 1 Delovno načelo vklopa napajalnika[/poravnava] Krmilna zanka z mikrokompjuterjem kot jedrom, Samples output voltage and current of the switching power supply with support of the control software, and compares with the data, and then To adjust and control the inverter, change the conduction frequency or conduction/cut-off time of the MOSFET to stabilize the output, and monitor the working status of the switching power supply. 3. Sestava strojnega sistema preklopnega napajalnika Sistem za upravljanje napajalnika preklapljanja lahko izbira različne mikroprocesorje glede na dejanski položaj projekta. Njegov princip sestave blok diagram je prikazan kot na sl. 2. Vezje za napajanje/ponastavitev zagotavlja stabilno napajanje in ponastavitev funkcije mikroprocesorja. Povratne informacije o izhodni napetosti se uporabljajo za prilagoditev vrednosti izhodne napetosti in ohranitev stabilne izhodne napetosti. Trenutno povratno vezje ima podobno funkcijo kot povratne informacije o napetosti. Digitalno vezje za prikaz cevi in vhodno vezje tipkovnice realizirata funkcijo interakcije med človekom in računalnikom. Izhodni izhodni pogon PWM izklopi impulze za nadzor vklopa in izklopa. Ko je izhodna napetost višja od zahtevane napetosti, se zmanjša širina izhodnega impulza, s čimer se zmanjša izhodna napetost; ko je izhodna napetost nižja od zahtevane napetosti, se poveča izhodni impulz Širina se poveča in s tem poveča izhodno napetost. [poravnava=center] Slika 2[/poravnava] 4. Načelo nadzora brez modela 4.1 Splošni pregled nadzora brez modela Pri zasnovi nadzornega zakona je na splošno treba vzpostaviti matematični model dinamičnega sistema. Klasične metode zahtevajo, da je treba ta matematični model določiti vnaprej, vsaj njegovo strukturo je treba določiti vnaprej. In bolj ko je model natančen, boljši je. Zasnova zakona o nadzoru brez modelov krši omejitev, da zakon o nadzoru zahteva, da se matematični model čim bolj natančno določi. Naši postopki modeliranja se izvajajo z nadzorom povratnih informacij. Začetni matematični model je lahko netočen, vendar je treba zagotoviti, da ima oblikovano nadzorno pravo določeno stopnjo konvergence. Zakon o nadzoru brez modelov, ki smo ga zasnovali, je nadzor med modeli. Po pridobivanju novih opazovalnih podatkov, model znova. kontrola. Nadaljujte na ta način, tako da je matematični model, pridobljen vsakič, postopoma točen, tako da se izboljša tudi izvajanje nadzornega zakona. Ta postopek imenujemo celostni postopek modeliranja in nadzora povratnih informacij v realnem času. 4.2 Integrirani pristop modeliranja in prilagodljivega nadzora V sklicu je predlagan naslednji splošni model: y(k)-y(k-1)=φ(k-1)[u(k-1)- u(k-2)] (4-1) Brez izgube splošnosti, Predpostavlja se da je zakašnjenje u dinamičkom sistemu S 1, y(k) enodimenzionalna proizvodnja sistema S, a ti(k-1) je P Wei izgubi ljudi. φ(k) je značilen parameter, ki se ocenjuje na spletu z uporabo določenega algoritma identifikacije, k pa je diskretni čas. Videli bomo, da φ(k) ima očiten matematični in inženirski pomen v postopkih identifikacije in nadzora integracije popravka povratnih informacij v realnem času. 4.3 Integracija nadzora modeliranja in povratnih informacij v realnem času Posebej je okvir naše integracije modeliranja in nadzora povratnih informacij naslednji: (1) V skladu s podatki o opazovanju in splošnim modelom y(k)-y(k-1)=φ( k-1) [u(k-1)-u(k-2)] Z ustrezno metodo ocenjevanja, Dobi se φ(k-1) φ(k-1). (2) Da bi našli predvideno vrednost φ*(k) φ(k-1) korak naprej, je preprosta metoda, da se φ*(k) = φ*(k-1) Pri iskanju zakona o nadzoru, damo φ*(k) še vedno beležimo kot φ(k). (3) Uporabite nadzorno zakonodajo za sistem S in dobili novo izhodno y(k+1). Torej je pridobljen nov nabor podatkov {y(k+1),u(k)} . Ponavljanje (1), (2) in (3) na podlagi tega novega nabora podatkov lahko dobi nove podatke {y(k+2), u(k+1)} in tako naprej. Če sistem S izpolnjuje določene pogoje, se bo v okviru ukrepanja tega postopka proizvodnja y(k) sistema postopoma približala y[pod]0[/sub]. 4.4 Načrtovanje programa krmilnika. Večina krmilnih organov, ki se trenutno uporabljajo pri nadzoru industrijskih proizvodnih procesov, so klasični pid regulatorji in njihove različice. Za sisteme, ki niso močno parni, je kontrolni učinek regulatorjev PID lahko še vedno zadovoljiv. Za sisteme s hudo sklopko pa se regulator PID zdi nemočen. V tem sledu se regulator PID uporablja kot merilo za primerjavo krmilnika brez modela z regulatorjem PID, da bi pokazal, da ima krmilnik brez modela boljšo nevezanost in odpornost. Motnje. Grafikon pretoka brez modela [align=center] Slika 3 Grafikon kontrolnega toka brez modela[/poravnava] 5. Rezultati preskusov Tukaj je simulacijska primerjava zmogljivosti nevezanosti krmilnika brez modela in regulatorja PID. Za pravičnost primerjave so parametri krmilnika brez modela in regulatorja PID prilagojeni boljšemu stanju, nadzorovani pa so naslednji sistemi [1] (4-5): Rezultati nadzora so prikazani na sliki 4 in sliki 5 [align=center] u(t) Y(t) sl. 4 Simulacijski rezultat PID kontrolne situacije u(t) y(t) Sl. 5 Simulacijski diagram kontrole nesamotenih modela[/poravnaj] Iz rezultata simulacije, jasno se vidi da su kontroler i pid regulator za modele suprotstavljeni. Nadzor nad linearnim sistemom je prejel dobre rezultate, vendar je nadzorna sposobnost metode brez modela za stanje nelinearnega sklopke veliko močnejša od možnosti regulatorja PID. 6. Zaključek Nadzor brez modela je primeren za nelineano nadzor, pri njegovih pravilih nadzora pa ni treba določiti modela določenega predmeta. Ima precej dobro stabilnost in anti-interference sposobnost za nadzor nelinearnih predmetov, kot je preklapljanje napajalnika. Uvedba strategij za nadzor brez modelov je ustvarila širok prostor za razvoj preklapljanja napajalnika.