Математические модели безмодельного управления импульсными источниками питания
Обзор безмодельного управления импульсным источником питания
Благодаря быстрому развитию технологий силовой электроники, силового электронного оборудования и работы людей жизнь становится все более тесной связью, а электронное оборудование неотделимо от надежного источника питания. Импульсный источник питания представляет собой использование современной технологии силовой электроники, контролирует соотношение времени включения и выключения переключающего транзистора, чтобы поддерживать стабильное выходное напряжение источника питания, импульсный источник питания обычно состоит из ИС управления широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и МОП-транзистор. Подавляющее большинство частей управления импульсным источником питания проектируются и работают в соответствии с аналоговым сигналом, недостатком является то, что защита от помех очень плохая. Благодаря быстрому развитию технологий компьютерного управления обработка и управление цифровыми сигналами демонстрируют очевидные преимущества: простота компьютерной обработки и управления, значительно повышается гибкость конструкции, удобна отладка программного обеспечения и т. д., появление ПИД-регулирования. .
Импульсный источник питания без математической модели управления моделью
При разработке закона управления в целом необходимо создание математической модели динамической системы. Классический подход требует, чтобы эта математическая модель была создана заранее, по крайней мере, заранее определена ее структура. Чем точнее модель, тем лучше. При разработке безмодельного закона управления нарушается ограничение требования закона управления о том, чтобы математическая модель была заранее максимально точной.
Процедура моделирования сопровождается контролем с обратной связью. Исходная математическая модель может быть неточной, но необходимо обеспечить, чтобы проектируемый закон управления имел определенную степень сходимости. Разработанный нами закон безмодельного управления одновременно моделируется и контролируется, а при получении новых наблюдений моделируется и контролируется снова. Это продолжается так, что полученная математическая модель с каждым разом становится все более точной, и в результате улучшается эффективность закона управления. Мы называем эту процедуру интеграцией моделирования в реальном времени и управления с обратной связью.
Моделирование безмодельного управления импульсным источником питания
Интеграция моделирования и адаптивного управления
В исх. предлагается следующая обобщенная модель:
y(k) - y(k-1)=φ(k-1) [u(k-1) - u(k-2) > ( 4-1)
Без ограничения общности здесь предполагается, что задержка управляемой динамической системы S равна 1, y(k) — одномерный выход системы S, а u(k-1) — p -мерный ввод. φ(k) — характеристическая ковариата, которая оценивается онлайн с использованием какого-либо алгоритма дискриминации, а k — дискретное время. Мы увидим, что φ(k) имеет явное математическое и инженерное значение в процедуре селективной дискриминации и интеграции управления в реальном времени с обратной связью в реальном времени.
Интеграция моделирования в реальном времени и контроля обратной связи
В частности, наша структура интеграции моделирования и управления с обратной связью выглядит следующим образом:
(1) На основе наблюдаемых данных и обобщенной модели
y(k) - y(k-1) = φ(k-1) [u(k-1) - u(k-2)
Оценка φ(k-1) φ(k-1) получается с использованием соответствующих методов оценки.
(2) Простой способ найти прогнозируемое значение φ＊(k) для шага вперед φ(k-1) состоит в том, чтобы взять
φ＊(k) = φ＊(k-1)
При поиске закона управления мы по-прежнему будем обозначать φ＊(k) как сообщество φ(k).
(3) Применение закона управления к системе S дает новый выход bey (k+1). Получен новый набор данных ｛y(k+1),u(k)}.
Повторение (1), (2) и (3) на основе этого нового набора данных приводит к новому набору данных, y(k+2),u(k+1)}} , и так далее. Пока система S удовлетворяет определенным условиям, выход y(k) системы S будет постепенно приближаться к y0 под действием этой процедуры.
