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时间:2019-03-16
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1、学校代码10406I分类号TM464盲审编号X04179I§__学号120081101010题目基于神经网络的10KW ̄ ̄U巧逆变系统的研究作者郭观庆学科、专业控制理论与控制工程指导教师程若发副教授申请学位日期2015.06学校代码:10406分类号:TM464学号;120081101010南昌航空大学硕±学位论文(学位研究生)基于神经网络的10KWUPS逆变系统的研究硕±研究生:郭观庆导程若发副教授申请学位级别:硕±、学科专业:控制理论与控制工程所在单位:信息工程
2、学院-答辩日期:201506授予学位单位:南昌航空大学AStudoflOKWUPSybasedonNeuralNetworkADissertationSubmittedfo「化eDegreeofMasterOnControlTheor&ControlEngineeringybyGuoGuanQinUnde「化eSuervisionofpProfhenRuoFa.CgSchoolofInformationEngineeringNanchangHangkongUniversity,N
3、anchang,ChinaJune2015,摘要UPS不间断电源为负载提供稳定不间断的正弦交流电,广泛应用在工业、民用和军用等各个领域,随着负载复杂化,对其逆变输出波形的稳态精度与动态响=应速度等性能指标要求也越来越高。针对UPS不间断电源中相逆变器用普通PID控=制算法在负载突变和带非线性负载时相逆变器动态响应速度慢、输出波形THD高等问题,本文在双闭环PH)控制算法的基础上,提出用神经网络智能算法整定外环(电压环)PI参数的方案。首先,本文介绍Boost升压变换器拓扑结构和工作原理;S相逆变器的拓扑结构、数学模型、SVPWM调制方式和L
4、C滤波器的设计;W及Boost升压变换器和=相逆变器主拓扑中的电感设计,包括电感磁巧材料、磁巧尺寸的选择和最佳气隙的计算。其次,设计Boost升压变换器和UPS逆变系统S相逆变器的控制器。搭建Matl化仿真平台,验证升压变换器双闭环控制方法中内环和外环的PI参数针对;=用普通PID控制算法在负载突变和带非线性负载时相逆变器动态响应速度慢、输出波形THD高的问题,本文在双闭环控制算法的基础上,提出用径向基函数神经网络(RBF)算法整定外环(电压环)PI参数,由于神经网络的训练时间、收敛速度受网络学习速率与动量因子影响,同时本文用遗传算法(GA)优化径向基
5、函数神经网络(RBF)算法的学习速率与动量因子W提高网络的收敛速度,缩短网络整定PI的时间,提高S相逆变器的性能,并用Matl化仿真工具进行仿真验证。仿=真结果表明,该控制方案能实现相逆变器高动态特性的同时得到高质量的稳态波形。最后搭建10KWUPS不间断电源硬件平台。包括TMS320F2812主控制板、辅助电源、IGBT驱动和电压电流采样电路的设计制作,化及IGBT和电流电压传感器的选型,控制系统的软件设计和结果的分析。关键字:不间断电源,升压变换器,S相逆变器,电感设计,径向基函数神经网络,遗传算法IAbstractUninterr
6、uptiblePowerSys1:emtotheloadtoprovideStableandunintermpkdAC,widelyusedinindustrialcivilandmilitarfieldswiththeloadbecomesmoreand,y,morecomt-plexerformanceindexofwaveformseadstaterecisionanddnamic,pypyresponsespeedoftheinverteroutputrequirementsarea
7、lsogettinghigherandhigher.Accordingtotheproblemofthethree-phaseinverteroutputslowdynamicresponsespeedhihTHDwhenloadmutationandwithnonlineardnamicwiththeordinar,gyyPIDcontrolalgorithm.Thispaper
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