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基于模糊控制的军用铅酸蓄电池充电控制技术

2011-10-08杨亚丽马晓军曾凡果袁文涛

装甲兵工程学院学报 2011年1期

杨亚丽,马晓军,曾凡果,袁文涛

(1.装甲兵工程学院控制工程系,北京100072;2.95963部队,湖北 武汉430313)

目前,我军装甲车辆的主要电能源是由铅酸蓄电池提供的。蓄电池的各项性能参数(电动势、内阻、荷电状态、自放电率、温度等)在充、放电过程中,存在着错综复杂的关系,具有高度的非线性[1]。传统的控制系统是建立在被控对象精确数学模型基础之上的,如果被控对象的数学模型很复杂或者数学模型无法建立,控制系统就较难实现。蓄电池充电正是属于这种情况,而模糊控制技术恰好能弥补这一不足,该技术是以模糊集合理论为基础的控制手段,是模糊系统理论、模糊技术与自动控制技术相结合的产物。因此,笔者考虑采用模糊控制技术改进现有的蓄电池充电控制,以实现快速无损充电。

1 模糊控制充电装置总体设计

图1是模糊控制充电装置的总体设计框图。其中:Δu/Δt和ΔT/Δt分别为单位时间内检测到的电压变化量和温度变化量;u*k为经过模糊控制器的输出控制值,通过充电控制电路转化为可执行的实际充电电流控制量i*;u*为蓄电池端电压;u*a为前一时刻蓄电池端电压;T*为蓄电池内部电解液温度。

2 模糊控制器设计

2.1 输入量和输出量的选取

模糊输入、输出变量的选择直接关系到模糊控制系统的输出。在可实现的前提下,一般选取能够快速、准确地反映被控对象状态的变量作为模糊输入变量。

电池充电时,充入的电能除了转化为化学能外,由于电流通过欧姆内阻和极化内阻,部分电能转化成热能[2]。……

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