申请/专利权人：沈阳工程学院

申请日：2020-12-24

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN112737076B

主分类号：H02J7/34

分类号：H02J7/34;H02J7/35;H02M3/335;H02M1/088

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.05.21#实质审查的生效;2021.04.30#公开

摘要：本发明提出了一种基于双向DC‑DC变换器的模糊控制方法，属于独立光伏发电系统领域，包括以下步骤：步骤1：提出独立光伏发电系统的概念；步骤2：提出超级电容的概念；步骤3：构建一种新的模糊控制器,即对模糊控制器的设计；步骤4：甄别双向DC－DC变换器的工作状态；步骤5：采用模糊控制策略对双向DC－DC变换器进行控制；步骤6：输入阶跃信号，输出为直流母线上的电压值。本发明减少了化石能源的利用，以混合动力系统与光伏系统相结合的形式提升了混合动力起重机节能减排的能力，促进其现代化与清洁化，具有巨大的经济效益和社会效益。同时，对现代混合动力起重机的生产具有指导意义和推广价值。

主权项：1.一种基于双向DC-DC变换器的模糊控制方法，其特征在于：基于双向DC-DC变换器的模糊控制方法中加入独立光伏发电系统，包括如下步骤：步骤1：采用独立光伏发电系统，在光线充足的时候将光能转化为电能直接为混合动力起重机供电，在光线不足以供电时，利用超级电容的储能作用，继续为混合动力起重机供电；步骤2：计算超级电容器的充放电效率；步骤2.1：进行模拟运行的准备，超级电容器的充放电效率目标函数为θ，关于超级电容效率的目标函数，表示如下：θ＝θ1×θ2式中：θ1为超级电容器的充电效率；θ2为超级电容器的放电效率；步骤2.2：定义超级电容器的充电效率为θ1，超级电容器的充电效率，表示如下： 式中：Um为电压最大值；Rs为RC模型中的等效串联电阻；I为电流；步骤2.3：定义超级电容器的放电效率为θ2，超级电容器放电效率的表示： 步骤3：设计一种模糊控制器；步骤3.1：对模糊控制器的输入变量和输出变量进行模糊化；模糊控制器的输入变量为输入双向DC－DC变换器中的电压VS以及与前一次电压的差值EVS，模糊化得到ΔVS和ΔEVS；输出变量为经双向DC－DC变换器变换后的修正精确值与选取{NS、NM、NB、ZE、PS、PM、PB}作为模糊语言值，NS、NM、NB、ZE、PS、PM、PB分别表示负小、负中、负大、零、正小、正中、正大，隶属度函数采用三角形隶属度函数；步骤3.2：设计模糊控制器的控制规则；根据模糊控制规则表求解得到隶属度，即得到论域内的值以及其对应的隶属度值步骤3.3：通过解模糊使得模糊量清晰化，通过重心法解模糊使得模糊控制器的输出变量清晰化，表示如下： 式中：U代表输出变量精确值；为模糊控制规则表论域内的值；表示隶属度的值；步骤4：甄别双向DC－DC变换器的工作状态；步骤4.1：双向DC－DC变换器处于Boost模式下，当S2管处于导通时，以电流I作为状态变量，可以得到状态方程，表示如下： 式中：U1为储能侧的端电压；U2为直流母线的电压；步骤4.2：双向DC－DC变换器处于Boost模式下，当S2管处于关断时，以电流I作为状态变量，可以得到状态方程，表示如下： 步骤4.3：依据步骤4.1和步骤4.2采用状态空间平均法得到状态方程，表示如下： 步骤4.4：由步骤4.3推导得到一阶微分方程组，表示如下： 步骤4.5：由步骤4.4可以进一步得到小信号传递函数，表示如下： 步骤4.6：双向DC－DC变换器处于Buck模式下，重复步骤4.1到步骤4.4即得到其小信号传递函数，表示如下： 步骤5：采用模糊控制策略对双向DC－DC变换器进行控制，使超级电容在正常的范围内工作，并使充电电流、放电电流和电压均满足起重机的需求；步骤6：输入阶跃信号，模拟双向DC－DC变换器变更工作状态时的信号，即系统变更为由超级电容供电，输出为直流母线上的电压值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 沈阳工程学院 一种基于双向DC-DC变换器的模糊控制方法

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