[發明專利]一種基于模糊控制器的可控硅恒功率控制方法

在審

• 申請號: 202011252840.9
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN114499217A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 許多;於鋒;劉興
• 申請（專利權）人: 南通萊歐電子科技有限公司
• 主分類號: H02M5/257
• 分類號: H02M5/257
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于模糊控制器的可控硅恒功率控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：利用數據采樣模塊(1)檢測三相負載(2)電壓u_j與電流i_j(其中j＝a，b或c)；

步驟2：利用數據處理模塊(3)處理采樣得到的電壓與電流信號，計算負載功率P；

步驟3：將給定功率P^*與負載功率P做差得到功率誤差量ΔP，并對ΔP進行微分運算獲得功率誤差變化率ΔP_e，將得到的ΔP與ΔP_e作為輸入量輸入至模糊控制器(4)；

步驟4：利用模糊控制器求解導通角增量Δθ，與上一時刻的導通角θ^k-1求和得到當前時刻的導通角θ^k控制三相可控硅(5)導通時刻，進而實現負載功率實時跟蹤給定功率。

2.根據權利要求1所述的基于模糊控制器的可控硅恒功率控制方法，其特征在于：所述的步驟2中的數據處理包括如下步驟：

步驟A1：利用二階廣義積分器對采樣信號進行濾波與重構。具體的，對于采樣得到的交流信號k_x(其中k表示電壓u或電流i)，可以利用二階廣義積分器獲得一組幅值相等的正交信號與其中，與k_x同相，而在滯后于輸入信號π/2，兩者的變換傳遞函數分別為

式中，τ為傳遞函數系數。

步驟A2：利用步驟A1構建的正交信號計算各相電壓與電流的有功分量，然后利用有功分量計算功率。具體的，正交信號與表示為矢量形式k_x，即

對于純阻性負載，電壓與電流必然同相位，因此，負載消耗的無功功率為零，則其有功分量為

進一步的，x相消耗的有功功率可以表達為

則三相負載消耗的總功率為

優選的，對于三相負載平衡的情況，可以使用任意一相計算系統總功率，從而降低采樣成本，即

3.根據權利要求1所述的基于模糊控制器的可控硅恒功率控制方法，其特征在于：所述的步驟4中的模糊控制器包括：變量模糊化(4-1)、知識庫(4-2)、模糊推理(4-3)以及反模糊化(4-4)。其中知識庫包含以下內容：輸入量的模糊論域、輸出量相對于輸入量變化的控制規律以及輸出量的模糊論域。三者分別用于模糊化、模糊推理以及反模糊化過程。具體的，兩個輸入量ΔP與ΔP_e以及輸出量Δθ的模糊論域分別為

ΔP∈[-100，100] (8)

ΔP_e∈[-300，300] (9)

輸出量相對于輸入量變化的控制規律為：當ΔP為正且ΔP_e為正時，快速減小導通角以快速增加輸出功率；當ΔP為正且ΔP_e為負時，緩慢減小導通角以緩慢增加輸出功率；當ΔP為負且ΔP_e為正時，快速增大導通角以快速降低輸出功率；當ΔP為負且ΔP_e為負時，緩慢增大導通角以緩慢降低輸出功率；當ΔP為零且ΔP_e為零時，不改變導通角以維持輸出功率。