基于神經(jīng)網(wǎng)絡的10KWUPS逆變系統(tǒng)的研究.pdf

1、UPS不間斷電源為負載提供穩(wěn)定不間斷的正弦交流電，廣泛應用在工業(yè)、民用和軍用等各個領(lǐng)域，隨著負載復雜化，對其逆變輸出波形的穩(wěn)態(tài)精度與動態(tài)響應速度等性能指標要求也越來越高。針對UPS不間斷電源中三相逆變器用普通PID控制算法在負載突變和帶非線性負載時三相逆變器動態(tài)響應速度慢、輸出波形THD高等問題，本文在雙閉環(huán)PID控制算法的基礎上，提出用神經(jīng)網(wǎng)絡智能算法整定外環(huán)（電壓環(huán)）PI參數(shù)的方案。
　　首先，本文介紹Boost升壓變換器拓撲

2、結(jié)構(gòu)和工作原理；三相逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)、數(shù)學模型、SVPWM調(diào)制方式和LC濾波器的設計；以及Boost升壓變換器和三相逆變器主拓撲中的電感設計，包括電感磁芯材料、磁芯尺寸的選擇和最佳氣隙的計算。
　　其次，設計Boost升壓變換器和UPS逆變系統(tǒng)三相逆變器的控制器。搭建Matlab仿真平臺，驗證升壓變換器雙閉環(huán)控制方法中內(nèi)環(huán)和外環(huán)的PI參數(shù)；針對用普通PID控制算法在負載突變和帶非線性負載時三相逆變器動態(tài)響應速度慢、輸出波形THD高

3、的問題，本文在雙閉環(huán)控制算法的基礎上，提出用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡（RBF)算法整定外環(huán)（電壓環(huán)）PI參數(shù)，由于神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練時間、收斂速度受網(wǎng)絡學習速率與動量因子影響，同時本文用遺傳算法(GA)優(yōu)化徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡（RBF)算法的學習速率與動量因子以提高網(wǎng)絡的收斂速度，縮短網(wǎng)絡整定PI的時間，提高三相逆變器的性能，并用Matlab仿真工具進行仿真驗證。仿真結(jié)果表明，該控制方案能實現(xiàn)三相逆變器高動態(tài)特性的同時得到高-r質(zhì)量的穩(wěn)態(tài)波形。