式中:
e (k),e(k - 1)---充电电流第 k 和 k - 1 次采样误差值;Kp ---比例系数;KI ---积分系
数
传统
PI 调节的 Kp 和 KI 在控制过程中为常数,而文中装置需要对蓄电池进行分级恒流
充电,两级的充电参数值不相同且负载范围较宽,因此为了达到较好的控制效果,需根据
实际情况对控制参数进行相应的调整。在不同的输入量区域内,选取
PI 参数的要求不同,
其取值规则为:
①
Kp 值大,系统响应快,调节精度高;但 Kp 值过大时,则易造成系统超调大,甚至
不稳定。因此,在误差
e(k)趋于增大时需要适当减小 Kp 值,以防止超调;当误差 e (k) 趋于
减小时,要增大
Kp 值,以提高系统响应速度。
②
KI 的作用主要是消除稳态误差,以提高系统的调节精度。KI 值大,误差消除能力强,
但在起动过程中易出现积分饱和及调节超调量增加的现象。
为此,要求
KI 在误差大时为零,以消除积分饱和现象;进入稳态区域时,加入积分调
节。这样既保证稳态时对积分的要求,又避免了积分饱和现象。
根据上述变参数
PI 的控制规则,该系统采取变参数与积分分离相结合的 PI 算法调节
逆变桥的驱动脉宽。图
2 示出控制原理图。其中, IG 和 IF 分别为给定充电电流值和实际充
电电流反馈值。其控制思想是按照充电电流误差
e(k)的正、负及上升、下降趋势,将反馈电流
一个周期的波动分为
4 个区间,即区间 1 (0~ t1),区间 2 (t1~ t2),区间 3 (t 2~t3),区间 4 (t3~ t4
).在不同的区间调用不同的 PI 参数,从而实现最佳 PI 调节。在此基础上又引进积分分离 PI
控制算法,既保持了积分作用,又减小了超调量,使得控制性能有较大的改善。