Rannsóknir á líkanlausri stjórnun á aflgjafa

Þessi grein kynnir fyrirmyndarlausa stjórnunaraðferð til að skipta um aflgjafa. Aðlögunarlaus stjórnandi, sem ekki er fyrirmynd, einnig þekktur sem líkanlaus stjórnandi, þessi aðferð brýtur hömlur PID-stýringar og bendir á nýja þróunarstefnu fyrir þróun skiptibúnaðar. Lykilorð: skipta um aflgjafa, PID-stjórn, líkanlaus stjórn, PWM [b] [align = center] Rannsóknir á aflgjafa sem byggjast á líkanlausum stjórnanda ZHANG ke, QI Xing-Guang (Shandong Institute of Light Industry, Shandong, Jinan , 250353 [/ align] [/ b] Útdráttur: Þessi grein kynnir aðferð til að hanna líkanfrían aflgjafa. Líkanlaus aðlögunarstýring er einnig nefnd nafnlaus aðlögunarstýring, nálgunin hættir við hugtökin PID, benti á nýja stefnu fyrir þróun aflgjafa rofa. Lykilorð: skipta um aflgjafa, PID stýringu, líkanlausa stjórnandi, PWM 1. Inngangur Með hraðri þróun rafrafntækni er rafrafbúnaður í auknum mæli nátengdur vinnu fólks og lífi og rafeindabúnaður er Áreiðanlegur aflgjafi er ómissandi. Rafmagn er eins konar aflgjafi sem notar nútíma rafræna tækni til að stjórna tímahlutfalli til að kveikja og slökkva á smári til að viðhalda stöðugu o útspennu. Skiptandi aflgjafar eru almennt stjórnaðir með PWM-stjórn IC og MOSFET. Samsetning. Stærsti hluti aflgjafa stjórnunarhlutans er hannaður og unnið samkvæmt hliðstæðum merkjum. Ókosturinn er sá að truflunargetan er mjög léleg. Vegna hraðrar þróunar tölvustýringartækni hefur vinnsla og stjórnun stafrænna merkja sýnt augljósa kosti: þægilegt fyrir tölvur Vinnsla og stjórnun, sveigjanleiki hönnunar er verulega bættur, kembiforrit hugbúnaðar er þægilegt o.s.frv., Og PID stjórnun birtist. Það gerir aflgjafann til að þróast í átt að stafrænu, upplýsingaöflun og fjölvirkni. Þetta bætir án efa frammistöðu og áreiðanleika rofans. En þar sem aflgjafinn sjálfur er ekki línulegur hlutur, er að koma á nákvæmu líkani þess nokkuð erfitt og áætluð vinnsla er oft notuð og aflgjafakerfi þess og álagsbreytingar eru óvissar, svo það er oft erfitt að nota ofangreindar hliðrænar eða stafrænar PID stjórnunaraðferðir. Breytur PID-eftirlitsstofnanna breytast í samræmi við það. Stjórnunaráhrifin eru ekki tilvalin. Nýlega þróuð líkanalaus stjórnun [1] er vænleg stjórnunaraðferð. Það reiðir sig ekki á stærðfræðilíkan stýrða hlutarins og samþættir líkön og stjórnun. Fyrir suma flókna breytileg eða óviss uppbygging hentar mjög vel fyrir kerfi sem erfitt er að lýsa með nákvæmum stærðfræðilíkönum. Stýrikerfi skiptirafls er betrumbætt, sem uppfyllir ekki aðeins kröfur um mikla afköst og mikla áreiðanleika aflgjafans. 2. Starfsregla aflgjafa Rafmagnsreikningurinn fyrir aflgjafa er sýndur á mynd 1. Ristspennunni er breytt í DC spennuinntak í hátíðni breytirinn í gegnum afréttarann ​​og síuna í inntakshringnum , og hátíðnibreytir breytir inntaksspennu í hátíðni púls ferningsbylgjuspennu, sem fer í gegnum hátíðnispúlsinn í framleiðslulykkjunni. Tíðni rectifier og sía verða DC spennu til að veita álag. [align = center] Mynd 1 Vinnureglan við að skipta aflgjafa [/ align] Stýringlykkjan með örtölvuna sem kjarna, sýni framleiðsluspennu og straum skiptirafmagnsins með stuðningi stjórnhugbúnaðarins og ber saman við gefin gögn, og síðan Til að stilla og stjórna inverterinu, breyttu leiðni tíðni eða leiðni / skerðingartími MOSFET til að koma á stöðugleika í framleiðslunni og fylgjast með vinnustöðu rofans. 3. Samsetning skiptibúnaðaraflsbúnaðarkerfisins Skiptir aflgjafastýringarkerfið getur valið mismunandi örgjörva eftir raunverulegum aðstæðum verkefnisins. Samsetning meginreglu blokk skýringarmynd er sýnd eins og á mynd 2. Kveikja / endurstilla hringrásin veitir stöðugan aflgjafa og endurstillingaraðgerð til örgjörvans. Framtaksspennuviðbrögðin eru notuð til að stilla gildi framleiðsluspennunnar og halda framleiðsluspennunni stöðugri. Núverandi endurgjöf hringrás hefur svipaða virkni og spennu endurgjöf. Stafræna túpuskjárásin og lyklaborðsinntakshringrás átta sig á virkni samskipta manna og tölvu. PWM framleiðsla drifrásin sendir út púlsa til að stjórna kveikjunni og slökktinni. Þegar framleiðsluspenna er hærri en krafist er, minnkar breidd framleiðslupúlssins og dregur þannig úr framleiðsluspennunni; þegar framleiðsluspenna er lægri en krafist er, er framleiðsla púls Breiddin aukin og þar með aukið framleiðsluspennuna. [align = center] Mynd 2 [/ align] 4. Líkanstýrðar meginreglur 4.1 Almennt yfirlit yfir stíllausa stýringu Í stýringarlögunum er almennt nauðsynlegt að koma á stærðfræðilegu líkani af kraftmiklu kerfi. Klassískar aðferðir krefjast þess að þetta stærðfræðilíkan verði að koma fyrirfram, að minnsta kosti verður að ákveða fyrirfram uppbyggingu þess. Og því nákvæmara sem líkanið er, því betra. Hönnun fyrirmyndalausra stjórnsýslulaga brýtur í gegnum þá takmörkun að eftirlitslögin krefjast þess að stærðfræðilíkaninu sé komið á sem nákvæmast fyrirfram. Aðferðir við líkanagerð okkar eru gerðar með viðbragðsstýringu. Upphaflega stærðfræðilíkanið getur verið ónákvæmt, en það verður að vera tryggt að hönnuð stjórnskipunarlög hafi ákveðinn samleitni. Líkanalausa stjórnunarlögin sem við hönnuðum er að stjórna meðan á líkönunum stendur. Eftir að hafa fengið ný athugunargögn skaltu módela aftur. Stjórnun. Haltu áfram á þennan hátt, þannig að stærðfræðilíkanið sem fæst í hvert skipti er smám saman rétt, svo að árangur eftirlitslaga sé einnig bættur. Við köllum þessa aðferð samþætt aðferð við rauntímalíkön og viðbragðsstýringu. 4.2 Samþætt nálgun líkanagerðar og aðlögunarstýringar Í tilvísuninni er eftirfarandi almenn líkan lagt til: y (k) -y (k-1) = φ (k-1) [u (k-1) - u (k-) 2)] (4-1) Án almennra tapa er gert ráð fyrir að tímafrestur stýrða dýnamíska kerfisins S sé 1, y (k) er einvíddar framleiðsla kerfisins S, og u (k-1) er P Wei missir fólk. φ (k) er einkennandi breytu, sem er metin á netinu með ákveðinni auðkenningarreiknirit, og k er stakur tími. Við munum sjá að φ (k) hefur augljósa stærðfræðilega og verkfræðilega þýðingu við að greina og stjórna samþættingaraðferðum við leiðréttingu rauntíma auðkenningar og rauntíma. 4.3 Samþætting rauntímalíkana og viðbragðsstýringar Nánar tiltekið er umgjörðin um samþættingu okkar á líkanagerð og viðbragðsstýringu sem hér segir: (1) Samkvæmt athugunargögnum og almenna líkaninu y (k) -y (k-1) = φ (k-1) [u (k-1) -u (k-2)] Með því að nota viðeigandi matsaðferð fæst mat á φ (k-1) φ (k-1). (2) Til að finna spáð gildi φ * (k) af φ (k-1) einu skrefi fram á við, er einföld aðferð að taka φ * (k) = φ * (k-1) Þegar leitað er að stjórnsýslulögunum, setja φ * (k) er enn skráð sem φ (k). (3) Notaðu stjórnunarlögmálið á kerfinu S og fáðu nýja framleiðsluna y (k+1). Þannig að nýtt gagnamengi {y (k+1), u (k)} fæst. Að endurtaka (1), (2) og (3) á grundvelli þessa nýja gagnamagns getur fengið ný gögn {y (k+2), u (k+1)} og svo framvegis. Svo framarlega sem kerfið S uppfyllir ákveðin skilyrði mun framleiðsla y (k) kerfisins smám saman nálgast y [sub] 0 [/ sub], undir aðgerð þessarar aðferðar. 4.4 Stjórnun forritshönnunar. Flestir stýringar sem nú eru notaðir í iðnaðarframleiðsluferli eru sígildir PID-eftirlitsstofnanir og afbrigði þeirra. Fyrir kerfi sem eru ekki mjög tengd geta stjórnunaráhrif PID eftirlitsstofnanna enn verið fullnægjandi. , En fyrir kerfi með mikla tengingu virðist PID eftirlitsstofninn máttlaus. Eftirfarandi notar PID-eftirlitsstofninn sem viðmið til að bera saman líkanlausa stjórnandann og PID-eftirlitsstofninn til að sýna fram á að líkanlausi stjórnandinn hefur betri aftengingu og viðnám. Truflunargeta. Líkanlaust stýriflæðirit [align = center] Mynd 3 Líkanlaust stjórnflæðirit [/ align] 5. Niðurstöður prófana Hér er samanburður á eftirlíkingu af aftengingargetu líkanlausa stjórnandans og PID eftirlitsstofnanna. Til að bera saman sanngirni eru breytur fyrirmyndarlausa stjórnandans og PID-eftirlitsstofnanna stilltar í betra ástand og eftirfarandi kerfum [1] (4-5) er stjórnað: Stjórnunarniðurstöðurnar eru sýndar á mynd 4 og mynd 5 [röðun = miðja] u (t) Y (t) Mynd 4 Uppgerð niðurstaða PID stjórnunaraðstæðna u (t) y (t) Mynd 5 Uppgerð skýringarmynd af líkanlausri stjórnun [/ röðun] Frá uppgerðinni, það má glögglega sjá að líkanlausi stjórnandi og PID eftirlitsstofninn eru gagnstæðir hver öðrum. Stjórnun línulega kerfisins hefur fengið góðan árangur, en stjórnunargeta líkanlausu stjórnunaraðferðarinnar fyrir ólínulegu tengibúnaðinn er mun sterkari en PID-eftirlitsstofnanna. 6. Ályktun Líkanlaust eftirlit hentar ólínulegu eftirliti og stjórnunarreglur þess þurfa ekki að ákvarða líkan af tilteknum hlut. Það hefur nokkuð góðan stöðugleika og truflunargetu til að stjórna ólínulegum hlutum eins og að skipta um aflgjafa. Innleiðing fyrirmyndarlausra stjórnunaraðferða hefur skapað víðtækt rými til að þróa aflgjafa.