Modelos matemáticos para controle sem modelo de fontes chaveadas

Jan 06, 2024

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Modelos matemáticos para controle sem modelo de fontes chaveadas

 

Visão geral do controle sem modelo de fonte de alimentação chaveada
Com o desenvolvimento em alta velocidade da tecnologia eletrônica de potência, dos equipamentos eletrônicos de potência e do trabalho das pessoas, a vida está cada vez mais estreita e os equipamentos eletrônicos são inseparáveis ​​de uma fonte de alimentação confiável. A fonte de alimentação de comutação é o uso de tecnologia moderna de eletrônica de potência, controla a relação de tempo de ativação e desativação do transistor de comutação, para manter uma tensão de saída estável de uma fonte de alimentação, a fonte de alimentação de comutação é geralmente composta de IC de controle de modulação por largura de pulso (pWM) e MOSFET. A grande maioria da parte de controle da fonte de alimentação de comutação está de acordo com o sinal analógico para projetar e funcionar, a desvantagem é que a capacidade anti-interferência é muito baixa. Devido ao rápido desenvolvimento da tecnologia de controle de computador, o processamento e controle de sinais digitais apresentam vantagens óbvias: fácil processamento e controle de computador, a flexibilidade do design é muito melhorada, a depuração de software é conveniente, etc., o surgimento do controle PID .


Troca de fonte de alimentação sem modelo matemático de controle de modelo
No projeto de leis de controle em geral, surge a necessidade de estabelecer um modelo matemático do sistema dinâmico. A abordagem clássica exige que este modelo matemático seja estabelecido antecipadamente, pelo menos a sua estrutura deve ser determinada antecipadamente. Quanto mais preciso for o modelo, melhor. No projeto da lei de controle sem modelo, a restrição do requisito da lei de controle de que o modelo matemático seja o mais preciso possível com antecedência é quebrada.


Nosso procedimento de modelagem é acompanhado por controle de feedback. O modelo matemático inicial pode ser impreciso, mas é necessário garantir que a lei de controle projetada tenha certo grau de convergência. A lei de controle livre de modelo que projetamos é modelada e controlada ao mesmo tempo, e quando novas observações são obtidas, ela é modelada e controlada novamente. Isso continua para que o modelo matemático obtido cada vez se torne progressivamente mais preciso e, como resultado, o desempenho da lei de controle melhore. Chamamos esse procedimento de integração de modelagem em tempo real e controle de feedback.


Modelagem de controle sem modelo de fonte de alimentação chaveada


Integração de modelagem e controle adaptativo


Na Ref. o seguinte modelo generalizado é proposto:

y(k) - y(k-1)=φ(k-1) [u(k-1) - u(k-2) > ( 4-1)


Sem perda de generalidade, assume-se aqui que o intervalo de tempo do sistema dinâmico controlado S é 1, y(k) é a saída unidimensional do sistema S, e u(k-1) é o p entrada -dimensional. φ(k) é a covariável característica, que é estimada online usando algum tipo de algoritmo de discriminação, e k é o tempo discreto. Veremos que φ(k) tem um significado matemático e de engenharia claro no procedimento de discriminação em tempo real e correção de feedback em tempo real de discriminação e integração de controle.


Integração de modelagem em tempo real e controle de feedback

Especificamente, nossa estrutura para modelagem e integração de controle de feedback é a seguinte:


(1) Com base nos dados observados e no modelo generalizado

y(k) - y(k-1) = φ(k-1) [u(k-1) - u(k-2)

A avaliação φ(k-1) de φ(k-1) é obtida usando métodos de avaliação apropriados.


(2) Uma maneira simples de buscar o valor de previsão φ*(k) para um passo à frente de φ(k-1) é tomar

φ*(k) = φ*(k-1)


Ao buscar a lei de controle, ainda escrevemos φ*(k) como a comunidade φ(k).


(3) Aplicar a lei de controle ao sistema S produz a nova saída bey (k+1). Um novo conjunto de dados {y(k+1),u(k)} é obtido.


Repetir (1), (2) e (3) com base neste novo conjunto de dados resulta em um novo conjunto de dados, y(k+2),u(k+1)}} , e assim por diante. Enquanto o sistema S satisfizer certas condições, a saída y(k) do sistema S se aproximará gradualmente de y0 sob o efeito deste procedimento.

 

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