杨 超， 苑 红， 余岱玲， 丁新平

(青岛理工大学自动化工程学院， 山东 青岛 266520)

变论域模糊PID控制在改善DC-DC变换器非线性非最小相位系统的性能研究

杨 超， 苑 红， 余岱玲， 丁新平

(青岛理工大学自动化工程学院， 山东 青岛 266520)

除Buck电路外的传统DC-DC电路的动态模型是非线性非最小相位系统，其动态特性受电路参数和动态模型的影响较大。PID控制必须建立在精确的数学模型上，而DC-DC变换器的非线性决定了PID调节很难达到更优的效果。模糊PID控制不需要精确的数学模型，而且消除了模糊控制存在的静差。但该控制方式的自适应能力较低，在输入量变化较大时，其控制精度变差。变论域模糊PID控制利用伸缩因子使系统的自适应能力提高，并增加模糊规则的利用率，使控制精度提高。本文研究了变论域模糊PID控制在非线性非最小相位系统的DC-DC变换器闭环控制中的性能，以DC-DC变换器中的典型非线性非最小相位系统的Sepic电路和Boost电路为例进行了仿真和实验,结果表明变论域模糊PID控制比前两种控制方式具有更优的控制性能。

变论域模糊PID控制； 非最小相位系统； DC-DC变换器； 伸缩因子

1 引言

DC-DC变换器具有高效率、高功率密度和高可靠性等优点，广泛应用于光伏发电、新能源应用和工业设备等领域，研究其性能改善和控制策略优化是一个热点。DC-DC转换器是一个非线性的时变复杂系统，难以精确地控制DC-DC转换器的转换[1]。而且DC-DC开关变换器中除Buck变换器及其衍生拓扑外，其余的如Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic、Zeta及其衍生拓扑都是非最小相位系统[2]。……