当前位置: 观测器 >> 观测器介绍 >> 武汉大学科研人员提出多斩波器电流协同控制
在由多个降压斩波器各自驱动独立负载的某军事应用场景中,要求各个降压斩波器的输出电流在启动阶段和稳态阶段均具有良好的一致性。如果不加以控制,电流的一致性会受负载差异和启动通信延时等因素的严重影响。
武汉大学电气与自动化学院的研究人员邓其军、曾文彬等,在年第15期《电工技术学报》上撰文,基于多智能体协同控制思想设计了一种相邻电流协同控制策略,用相邻电流值实时补偿电流设定值的方式实现了系统的控制目标。通过对实际多降压斩波器系统进行实验,引入工业以太网EtherCAT进行信息交互以满足控制系统的实时性要求,从而验证了相邻电流协同控制算法对解决多斩波器电流协同问题具有良好的效果。
包含多个直流斩波器的现代工业控制系统如直流电源控制系统等多存在非线性、高耦合等经典控制理论无法解决的难题。在由多个降压斩波器各自驱动独立负载的某军事应用场景中,要求各个降压斩波器的输出电流在启动阶段和稳态阶段均具有良好的一致性,保证每个斩波器输出电流产生的磁场稳定一致,从而得到良好的消磁效果,若输出电流不一致,消磁效果将受到严重影响。因此为了获得满意的实际控制效果,必须采用控制策略对多个直流斩波器的输出进行协同控制。
协同控制最早是从大自然中获得灵感,比如鸟的列队而飞、昆虫的蜂拥而至等。为了解决多智能体的一致性问题,近年来国内外提出许多协同控制策略,在不同的应用场景取得了不同的控制效果。这些研究均对多个直流斩波器的电流协同控制具有指导意义。在直流斩波器的控制上,文献中提出的基于脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,PWM)的数字控制、自适应滑模控制及基于AD采样的预测控制等控制策略均取得了满意的实际控制效果。
对于多个直流斩波器并联的功率不均衡问题,有学者基于一致性理论,提出电流共享控制,通过总线共享电流信息,取得了满意的控制效果;有学者提出基于有限时间的输出反馈控制,取得了较好的仿真效果;有学者在滑模控制的基础上提出基于分数阶的滑模控制,在解决功率不均衡问题的同时显著提高了系统的输出效率。有学者提出基于比例积分观测器的反演控制,基于状态空间模型的预测控制、主从电流共享控制、主从电流共享滑模控制以及基于CAN总线的主从电流跟踪控制策略,成功实现了多直流斩波器的并联协同控制。
对于多智能体的一致性问题,相对于稳态一致性,人们越来越
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