基于分数阶pid高频除尘电源控制方法研究

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1、《电气自动化)2015年第37卷第4期电源技术PowerSupplyTechniques基于分数阶PID的高频除尘电源控制方法研究仇家胜，章飞，曾庆军(江苏科技大学电子信息学院。江苏镇江212000)摘要：针对静电除尘器的负载电场状态异常多变的问题，提出了一种高频除尘电源的分数阶PID控制方法。使用Oustaloup滤波器近似算法，结合高频静电除尘电源的系统参数，实现对分数阶微积分的近似计算，得到分数阶PID环节的控制量输出，进而获得逆变电路的驱动频率，实现对高频除尘电源输出电压的精确控制。仿真实验中，利用Simulink搭建了基于分数阶PID

2、的高频除尘电源的系统结构，获得的仿真结果与整数阶PID方法相比较，具有上升时间快，稳定时间短，稳态误差小的优点。关键词：分数阶PID；高频除尘电源；Oustaloup；LCC谐振；整数阶PIDDOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．04．006[中图分类号]TM91[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)04—0016—03AResearchontheControlMethodfortheHFPrecipitatorPowerSupplyBasedonFractionalPIDQIUJia-shen

3、g，ZHANGFei，ZENGQing-jun(CollegeofElectronicInformation，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，enjiangJiangsu212000，China)Abstract：Inviewofunusuallyvaryingstatusoftheloadelectricalfieldoftheelectrostaticprecipitator，thispaperpresentsafractionalPIDcontrolmethodfortheI-IFpreci

4、pitatorpowersupply，whichbymeansofOustaloupfilterapproximationalgorithmaswellasthesystemparametersoftheHFelectrostaticprecipitatorpowersupply，realizesapproximatecalculationoffractionalcalculusandacquirestheoutputofthecontrolledquantityofthefractionalPIDcontrollerSOastoobtaint

5、hedrivingfrequencyoftheinvertercircuittoachieveaccuratecontrolovertheoutputvoltageoftheI-IFprecipitatorpowersupply．Inthesimulationexperiment，asystemstructureofthefractionalPID—basedHFelectrostaticprecipitatorpowersystemisbuiltthroughSimulink．Thesimulationresultsprovethatthep

6、roposedmethodhastheadvantagesoffasterrisingspeed。shortersettlingtimeandsmallersteady—stateerr0rascomp~edwiththeintegerPIDmethod．Keywords：fractionalPID；HFprecipitatorpowersupply；Oustaloup；LCCresonance；integerPID0引言似算法，最后，利用Simulink搭建并仿真了基于分数阶PID控制方法的高频除尘电源控制系统，同时将分数阶PID控制方法应用

7、目前国内广泛采用的静电除尘电源主要是工频电源，这类电于一台72kW的高频除尘电源系统中，结果表明高频除尘电源系源存在输出电压脉动大，输出平均电压低，除尘效率相对较低等统的分数阶PID控制方法与整数阶PID控制方法相比具有更好缺点。高频除尘电源采用全控型器件，系统响应速度快，在电场的动态特性。发生闪络或短路时能够进行快速调整，并且输出电压纹波小，平均电压高，不仅能够提高电源工作效率，增大功率因数，而且还可1分数阶PID定义以提高除尘效率，实现减排。因此，高频静电除尘电源必然能够分数阶微积分定义方式主要有Grtinwald—Letnikov(GL)

8、分数替代原工频除尘电源成为静电除尘电源的新选择⋯。阶微积分定义，Riemann—Liouvile(RL)分数阶微积分定义，ca—现有的高频除尘电源控制