一款快速穩(wěn)定響應(yīng)的DSP逆變電源模糊PID控制

針對(duì)不同的e和ec，kp，ki，kd的整定原則為：

1)當(dāng)渣e渣較大時(shí)，為使系統(tǒng)具有較好的跟蹤性能，應(yīng)取較大的kp與較小的kd，同時(shí)為避免系統(tǒng)響應(yīng)出現(xiàn)較大的超調(diào)，應(yīng)對(duì)積分作用加以限制，通常取ki=0。

2)當(dāng)渣e渣和渣ec渣中等大小時(shí)，為使系統(tǒng)具有較小的超調(diào)，kp應(yīng)取小一些，在這種情況下，kd的取值對(duì)系統(tǒng)的影響較大，應(yīng)取小一些，ki的取值要適當(dāng)。

3)當(dāng)渣e渣較小時(shí)，為使系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性能，kp和ki均應(yīng)取大些，同時(shí)為避免系統(tǒng)在設(shè)定值時(shí)出現(xiàn)振蕩，并考慮系統(tǒng)抗干擾的性能，當(dāng)渣ec渣較大時(shí)，kd可取小些；渣ec渣較小時(shí)kd可取得較大些。

根據(jù)以上整定原則和總結(jié)工程設(shè)計(jì)人員的技術(shù)知識(shí)和操作經(jīng)驗(yàn)，建立了表1所列的模糊規(guī)則表。

式中：k為模糊控制中對(duì)模糊量進(jìn)行反模糊化時(shí)的比例因子。DSP軟件算法實(shí)現(xiàn)

為了保證模糊PID控制的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，DSP在A/D采樣的中斷子程序中就調(diào)用模糊PID控制算法程序，立即計(jì)算出輸出控制量并送到被控對(duì)象，根據(jù)TMSLF2407的性能，機(jī)器時(shí)鐘周期和中斷延時(shí)可以計(jì)算出本系統(tǒng)從采樣當(dāng)前實(shí)際輸出值到輸出控制量大約需要6.67滋s，這對(duì)于1ms一次的采樣來(lái)說(shuō)是足夠的，完全滿足實(shí)時(shí)性要求。程序流程圖如圖3所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖4為實(shí)驗(yàn)波形，其中(a)、(b)為PID控制時(shí)突減負(fù)載、突加負(fù)載時(shí)的電壓波形。(c)、(d)為模糊PID控制時(shí)突減負(fù)載、突加負(fù)載的電壓波形，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出采用模糊PID控制的方法與一般的PID控制方法相比具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、超調(diào)小，輸出穩(wěn)定后其幅值變化很小，突加、減負(fù)載時(shí)電壓變化幅值小的優(yōu)點(diǎn)，因而能更有效地抑制負(fù)載突變或外界干擾對(duì)電壓的影響。

1)模糊PID控制器既具有模糊控制的自適應(yīng)能力，又具有PID控制器靈活性的特點(diǎn)。

2)模糊控制作為一種智能控制方法，在逆變電源電壓控制應(yīng)用中獲得了較好的控制效果，具有控制精度高，實(shí)時(shí)性、穩(wěn)態(tài)輸出特性好等優(yōu)點(diǎn)。

3)采用DSP控制系統(tǒng)在滿足逆變電源控制的要求下，具有成本低、控制靈活、可靠性高的特點(diǎn)。