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深圳网站设计与开发,wordpress 留言墙插件,网站建设中图片电话,html5/flash设计开发|交互设计|网站建设 青岛单相Boost升压变换器PI模型预测控制仿真#xff0c;电压外环采用PI#xff0c;电感电流内环采用mpc。 运行环境为matlab/simulink/plecs等在电力电子领域#xff0c;单相Boost升压变换器因其能够将输入电压升高到所需的输出电压#xff0c;广泛应用于各类电源系统中。今天咱…单相Boost升压变换器PI模型预测控制仿真电压外环采用PI电感电流内环采用mpc。 运行环境为matlab/simulink/plecs等在电力电子领域单相Boost升压变换器因其能够将输入电压升高到所需的输出电压广泛应用于各类电源系统中。今天咱就唠唠如何通过PI控制与模型预测控制MPC相结合的方式对单相Boost升压变换器进行精准控制并在Matlab/Simulink/PLECS等环境下实现仿真。控制策略简述电压外环PI控制电压外环采用PI控制主要目的是维持输出电压的稳定。PI控制器通过对输出电压与参考电压的误差进行比例P和积分I运算产生一个控制信号用于调节内环电感电流的参考值。电感电流内环MPC电感电流内环采用模型预测控制它基于变换器的数学模型预测未来若干时刻的电感电流值并通过优化算法选择最优的控制动作使电感电流快速跟踪外环PI控制器给出的参考值。Matlab/Simulink搭建模型系统主结构搭建在Simulink中先搭建单相Boost升压变换器的主电路模型。这包括电源、电感、二极管、开关管、电容和负载电阻。就像下面这样简单示意代码非实际可运行代码% 定义电源参数 Vin 20; % 输入电压 % 定义电感参数 L 1e - 3; % 电感值 % 定义电容参数 C 100e - 6; % 电容值 % 定义负载电阻 R 100; % 负载电阻值这段代码简单地定义了Boost变换器主电路的一些关键参数在实际Simulink模型搭建中这些参数会对应到相应模块的设置里。电压外环PI控制器搭建在Simulink里我们可以使用自带的PID Controller模块来实现PI控制功能。设置比例系数Kp和积分系数Ki。假设Kp 0.5Ki 0.1代码如下Kp 0.5; Ki 0.1;在实际模型中将输出电压与参考电压的差值输入到PID Controller模块模块输出就是电感电流的参考值。电感电流内环MPC搭建实现MPC相对复杂一些。首先要建立Boost变换器的离散时间模型。假设采样时间Ts 1e - 5代码如下Ts 1e - 5; % 离散化模型 A [1 - Ts / L; Ts / C - Ts / (R * C)]; B [Ts / L; 0];这里通过离散化得到了系统的状态空间矩阵A和输入矩阵B。基于这个模型在每个采样时刻预测未来电感电流值并通过优化算法比如二次规划得到最优的开关控制信号。虽然实际代码实现MPC算法比较长且复杂但基本原理就是这样。PLECS助力仿真如果选择PLECS进行仿真它提供了更贴近实际电路的建模方式。同样先搭建主电路然后利用PLECS的控制模块搭建PI和MPC控制器。PLECS有丰富的电力电子器件库使得搭建电路更加直观例如可以直接拖拽一个Boost变换器模块进行参数设置这对于电力电子工程师来说十分友好。仿真结果分析通过上述步骤完成模型搭建和参数设置后运行仿真。我们可以观察到在不同负载或输入电压变化情况下输出电压能够快速稳定在参考值附近电感电流也能很好地跟踪参考值。这就验证了PI MPC控制策略在单相Boost升压变换器中的有效性。总之通过Matlab/Simulink/PLECS等工具实现单相Boost升压变换器PI MPC控制仿真不仅能深入理解控制策略的原理还为实际电力电子系统设计提供了有力的预研手段。希望这篇小文能给正在研究相关内容的小伙伴们一些启发。