单片机控制的小型发电机逆变电源的研制
单片机控制的小型发电机逆变电源的研制
本设计采用非线性方法来解决这一问题，将模糊控制应用到控制系统中去。汽油发电机的油门采用步进电动机进行控制，整个系统分为节油模式和满载模式，在负载频繁变动的场合采用满载模式，其他场合采用节油模式，根据负载的变化自动调节发电机油门，整个系统通过硬件和软件上的灵活设计保证其在节油降耗的基础上具有良好的稳定性和动态性能。
基本工作原理汽油发电机常被作为移动式的独立电源来使用，主要由汽油机、同步交流发电机和控制器组成。设计中所用汽油机发出的三相交流电频率为350～640Hz，电压为300～550V，通过三相整流桥变成直流高电压，然后经过降压环降至350V左右，最后通过逆变环节和LC滤波器变换成220V/50Hz的交流电供负载使用。为了降低主电路的开关损耗，逆变器采用单极倍频电压型SPWM软开关DC/AC变换电路。控制电路以单片机为中心，为使输出电压在负载变化时能够稳定，首先在降压环节中引入了传统的PID控制算法，将降压环节输出电压稳定在350V，以使逆变器输出稳定的220V/50Hz的交流电。
控制系统的组成整个系统用
PIC16F877作为主控芯片，它在保持高速度和低价格的前提下集成了看门狗定时器、FLASH程序存储器、10位A/D转换接口、两路PWM输出等电路，所以在进行开发设计时，外部电路比较简洁，能较好的满足要求。
过流保护电路模糊控制器的设计模糊控制的基本原理就是将控制器的输入量经过模糊化处理，按照一定的模糊语言规则进行推理，最后将推理得出的结果进行解模糊得到控制变量的精确输出值。
模糊控制器的设计主要是实现模糊控制算法的软件设计，主要包括以下几个方面：确定模糊控制器的输入和输出变量，选择输入和输出变量的论域；变量的语言描述和赋值表的建立；设计模糊控制规则；确立模糊化和解模糊化方法，生成控制表。
1控制器的输入和输出变量从理论上讲，模糊控制系统所选用的模糊控制器维数越高，系统的控制精度也就越高。但维数选择太高，模糊控制规律过于复杂，基于模糊合成推理的控制算法的计算机实现也就更困难。根据本设计的特点采用二维模糊控制器，为了易于测量和控制，控制器的输入变量直接选用降压环节输出电压的偏差E和偏差的变化率EC，控制器的输出变量为汽油机的油门开度即步进电机的步进步数。
将模糊控制查询表保存到
PIC16F877中，在实时控制中，计算机根据采样的量求得偏差和偏差的变化率，并对其量化得到元素EK和ECK，查表得到YK。由此可见，利用此模糊控制查询表，省去了大量模糊推理和模糊判决的时间，效率得到很大提高。
逆变电源的特性测试在实际运行试验中，需要根据系统的动态性能要求对模糊控制器进行动态的改进，比如模糊控制规则的简单调整，比例因子和量化因子的改变等。另外根据模糊控制不能消除静态误差的特点，本设计在降压环节加入了PID控制算法，逆变桥控制器采用固定的调制比形式，只要使降压环节的输出电压稳定，则负载两端就能输出稳定的220V/50HZ的正弦波。
