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基于模糊策略的光伏發(fā)電MPPT控制技術(shù)

作者: 時間:2011-03-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  3實現(xiàn)

  3.1基本原理

  建立的基礎(chǔ)是模糊邏輯,它比傳統(tǒng)的邏輯系統(tǒng)更接近于人類的思維和語言表達方式。在一些復(fù)雜系統(tǒng),特別是系統(tǒng)存在定性的不精確和不確定信息的情況下,模糊控制的效果常優(yōu)于常規(guī)控制。模糊控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖4所示。

  模糊控制系統(tǒng)一般按輸出誤差和誤差的變化對過程控制進行控制,其首先將實際測量的精確量誤差e和誤差變化Δe經(jīng)過模糊處理而變換成模糊量,在采樣時刻k,定義誤差和誤差變化為:

  式中:yr和yk分別表示設(shè)定值和k時刻的過程輸出;ek為k時刻的輸出誤差。用這些量來計算模糊控制規(guī)則,然后又變換成精確量對過程進行控制。

  3.2模糊控制器的設(shè)計

  模糊邏輯控制器的設(shè)計主要包括以下幾項內(nèi)容:

  (1)確定模糊控制器的輸入變量和輸出變量;

  (2)歸納和總結(jié)模糊控制器的控制規(guī)則;

  (3)確定模糊化和反模糊化的方法;

  (4)選擇論域并確定有關(guān)參數(shù)。

  模糊化的設(shè)計,其解答往往不是惟一的,在很大程度上要運用啟發(fā)式試探方法以求取得最佳的選擇。對于初始設(shè)計可先模擬,若控制性能達不到要求,則需要重新確定隸屬函數(shù),有時甚至要重新確定輸入/輸出量。

  3.2.1輸入/輸出量模糊子集及論域

  模糊系統(tǒng)的輸入輸出變量有輸入功率變化量E;輸入上次步長量A(n-1);輸出步長量A(n)。將語言變量E和A分別定義為8個和6個模糊子集,即:

  E={NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB)

  A={NB,NM,NS,PS,PM,PB}

  式中:NB,NM,Ns,NO,PO,PS,PM,PB分別表示負(fù)大、負(fù)中、負(fù)零、正零、正小、正中、正大等模糊概念,并且它們的論域規(guī)定為14個和12個等級,即:

  E={-6,-5,-4,-3,-2,-1,-0,+0,+1,+2,+3,+4,+5,+6)

  A={-6,-5,-4,-3,-2,-1,+1,+2,+3,+4,+5,+6}

  3.2.2 的模糊控制算法

  圖5中e(n)表示第n時刻與第n-1時刻輸出功率之差的實際值;E(n)表示這個差值對應(yīng)于模糊集論域中的值;a(n)表示第n時刻步長的實際值;A(n)表示這個步長值對應(yīng)于模糊集論域中的值;Ke,Ka分別為量化因子。

  通過對光伏電池輸出P與占空比D之間的特性曲線分析,并且考慮到外界環(huán)境因素對光伏電池輸出功率的影響,對實際仿真結(jié)果進行調(diào)整得到的最終控制規(guī)則如表1所示。



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