Matematični modeli za brezmodelno krmiljenje stikalnih napajalnikov
Pregled brezmodelnega krmiljenja stikalnega napajanja
S hitrim razvojem tehnologije močnostne elektronike, močnostne elektronske opreme in dela ljudi je življenje vedno tesneje povezano, elektronska oprema pa je neločljiva od zanesljivega napajanja. Preklopni napajalnik je uporaba sodobne tehnologije močnostne elektronike, krmiljenje časovnega razmerja med vklopom in izklopom preklopnega tranzistorja, za vzdrževanje stabilne izhodne napetosti napajalnika je preklopni napajalnik na splošno sestavljen iz krmilnega IC z modulacijo širine impulza (pWM) in MOSFET. Velika večina krmilnega dela preklopnega napajalnika je v skladu z analognim signalom za načrtovanje in delo, pomanjkljivost pa je, da je sposobnost preprečevanja motenj zelo slaba. Zaradi hitrega razvoja tehnologije računalniškega nadzora imata obdelava in nadzor digitalnih signalov očitne prednosti: enostavna računalniška obdelava in krmiljenje, prilagodljivost zasnove je močno izboljšana, razhroščevanje programske opreme je priročno itd., pojav nadzora pID .
Stikalni napajalnik brez matematičnega modela nadzora modela
Pri načrtovanju zakona o nadzoru na splošno je treba vzpostaviti matematični model dinamičnega sistema. Klasični pristop zahteva, da mora biti ta matematični model vzpostavljen vnaprej, vsaj njegova struktura mora biti vnaprej določena. Bolj kot je model natančen, bolje je. Pri načrtovanju zakonov nadzora brez modela je omejitev zahteve zakona o nadzoru, da je matematični model čim bolj natančen vnaprej, prekinjena.
Naš postopek modeliranja spremlja povratna kontrola. Začetni matematični model je lahko nenatančen, vendar je treba zagotoviti, da ima oblikovani zakon vodenja določeno stopnjo konvergence. Nadzorni zakon brez modela, ki ga oblikujemo, je modeliran in nadzorovan hkrati, in ko so pridobljena nova opazovanja, je ponovno modeliran in nadzorovan. To se nadaljuje, tako da vsakič dobljeni matematični model postaja postopoma natančnejši, posledično pa se izboljšuje učinkovitost krmilnega zakona. Ta postopek imenujemo integracija modeliranja v realnem času in povratne informacije.
Modeliranje krmiljenja brez modela stikalnega napajalnika
Integracija modeliranja in prilagodljivega nadzora
V Ref. predlaga se naslednji splošni model:
y(k) - y(k-1)=φ(k{-1) [u(k-1) - u(k-2) > ( 4-1)
Brez izgube splošnosti se tukaj predpostavlja, da je časovni zamik nadzorovanega dinamičnega sistema S 1, y(k) je enodimenzionalni izhod sistema S in u(k-1) je p -dimenzijski vnos. φ(k) je značilna kospremenljivka, ki je ocenjena na spletu z nekakšnim diskriminacijskim algoritmom, k pa je diskretni čas. Videli bomo, da ima φ(k) jasen matematični in inženirski pomen v postopku popravka diskriminacije v realnem času in povratne informacije v realnem času integracije diskriminacije in nadzora.
Integracija modeliranja v realnem času in povratne informacije
Natančneje, naš okvir za modeliranje in integracijo povratnih informacij je naslednji:
(1) Na podlagi opazovanih podatkov in posplošenega modela
y(k) - y(k-1) = φ(k-1) [u(k-1) - u(k-2)
Vrednotenje φ(k-1) od φ(k-1) se pridobi z uporabo ustreznih metod vrednotenja.
(2) Preprost način za iskanje napovedane vrednosti φ＊(k) za korak naprej φ(k-1) je, da vzamemo
φ＊(k) = φ＊(k-1)
Pri iskanju krmilnega zakona še vedno pišemo φ＊(k) kot skupnost φ(k).
(3) Uporaba krmilnega zakona za sistem S daje nov izhod bey (k+1). Dobi se nov nabor podatkov ｛y(k+1),u(k)}.
Ponavljanje (1), (2) in (3) na podlagi tega novega niza podatkov povzroči nov niz podatkov, y(k+2),u(k+1)}} , in tako naprej. Dokler sistem S izpolnjuje določene pogoje, se bo rezultat y(k) sistema S postopoma približeval y0 pod vplivom tega postopka.
