发布时间：2018/7/2 14:29:11 来源：本站
本文就主要依据一个试验实例来进行了探究，并有效的将蓄电池的充电状态和充电的参数相结合，从而有效的提升蓄电池的应用寿命。同时，有效的保障模糊控制与PID控制的连接，使得控制直流电压能够得到良好的输出，这样就可以构建出相应的Fuzzy/PID控制系统，将其与原有的控制系统进行区别，新构建的这一控制系统，无论是在响应超调量上，还是在反应速率上，均有着明显的优势，而且架构简单，安全性较高，因此，在太阳能路灯中得到了广泛的应用。
1.1 太阳能路灯中包含的硬件部分。在太阳能路灯中，所包含的部分有太阳能光电池构件、蓄电池、控制器以及照明设备等，其系统连接情况主要为天阳能电池连接在模糊控制器上，而模糊控制器则连接在LED灯具上，同时模糊控制器与蓄电池之间相互连接。
1.2 模糊控制器构成。从上述的分析中就可以看出，在路灯智能控制器中，核心元件就是模糊控制器，在对路灯智能控制器进行设计的过程中，需要合理的针对模糊控制器进行设计，这样才能够使得路灯智能控制器发挥出其实际的效用。而模糊控制器属于模糊控制单元中的重要构件，其起到的主要作用就是能够有效的针对蓄电池的充放电过程进行掌控。在充电的时候，可以针对太阳能电池板具有的电能进行合理的检测，同时采取相应的策略有效的实现对蓄电池的模糊控制，从而达到高效充电的目的。另外，模糊控制单元还可以有效的针对蓄电池的充电情况进行精确的监测，直到顺利的完成蓄电池的充电作业。在完成对蓄电池的充电后，需要针对太阳能电板上的电能进行有效的释放，简称为放电。在进行放电处理的时候，需要将蓄电池中剩余的电能均完全的释放，然后将释放的电能传送给LED灯具，从而辅助路灯发光，进而满足照明的需求。
2.1 双标三阶段浮充法。所谓的双标三阶段浮充法主要指代的就是依据太阳能这种可再生资源所具有的特性，来进行的蓄电池充电过程的一种模型构建方法。在双标三阶段浮充法中，三阶段主要指代的就是浮充电压的准确值，应用Vf来表示，同时也指代的是过标准的开路电压，利用Voc来表示。根据这一方法，可以将充电的过程划分为以下几个阶段：
第一阶段:当蓄电池两端电压小于过标准开路电压Voc时，系统将用能够获得的最大的电流值为蓄电池允电，直至其电压值达到Voc。此阶段的允电程度能够达到70%-90%。
第二阶段:在这个阶段中，必须将蓄电池的允电电压值恒定在Voc，并且要一直持续到允电率为Ioct时，才能进行第三阶段的允电。完成第二个阶段过程后，蓄电池的充电程度接近100%。
第三阶段:蓄电池的允电电压值恒定为Vf,口的是维持蓄电池的电压状态。此阶段的Vf必须精确，否则会大大降低蓄电池使用寿命。
2.2 太阳能路灯充电模糊规则建立
2.2.1 蓄电池电压模糊化处理。确定电压值的范围为[0,Vmax](其中Vmax在归一化之后的值为1)，在此范围内定义模糊集
为四边形隶属度函数。
2.2.2 充电电流模糊化处理。确定电流值的范围为[0,Imax](其中Imax在归一化之后的值为1)，在此范围内定义模糊集
为高斯隶属度函数。
2.3 蓄电池放电Fuzzy/PID控制算法建立。简化模糊系统的输入输出变量为:输入压差VE，输入电压变化率Rate,输出电压、电流的模糊闽控量Valve。
图1 高斯隶属度函数仿真结果
图2 三角隶属度函数仿真结果
2.3.1 输入变量。2.3.1.1将LED灯组负载的实时电压值与整个系统标定电压值之差作为输入压差VE，其隶属函数的模糊子集是:{low,okay, high}，选用高斯隶属度函数。2.3.1.2 LED灯组负载输入电压值的实时变化率Rate，其隶属函数模糊子集是:{negative,nonepositive}，选用高斯隶属度函数。
2.3.2 输出变量。Valve控制着nc/nc转换电路的占空比与MOSFET开关电路，其隶属函数的模糊子集是:{decrease-fast，decrease-s1ow，no-change，in-crease-slow,increase-fast，选用三角形隶属度函数。
3.1 仿真实验中控制系统隶属度函数的实验结果。从图1和图2中可以明显的总结出仿真实验的结果。
在上图中，图1主要反映出了输入的模糊变量的具体隶属度函数仿真实验结果数据。而图2则主要反映出了输出模糊变量的具体隶属度函数仿真实验结果数据。
3.2 系统阶跃响应分析。根据上述的仿真实验结果就可以了解到，Fuzzy/PID控制系统属于闭环控制系统，其有效的融合了各个方面的优势，尤其是既定的PID控制以及模糊控制等，其有效的表现出了两者所具备的阶跃响应的优点。相较于既定的PID控制来说，新型的Fuzzy/PID控制在响应上的超调量相对更小，而在反应速度上则相对较为敏捷，有效的确保了蓄电池可以应用恒流进行控制。
在目前的LED控制灯具的电能输出中，模糊控制有效的与既有的PID控制联结在一起，从而衍生出新型的Fuzzy/PID控制系统。根据本文的仿真实验的结果可以判定得出，在充电隶属度函数确保精确，并且综合阶跃相应较强的情况下，则Fuzzy/PID控制系统则响应的超调量将相对较少，而且在反应时间上也会较快，从而可以以恒流来对LED灯具进行控制，在很大程度上满足了太阳能路灯控制系统的需求，因此，适宜应用到太阳能路灯控制系统中。
 |
||
 |
||
|
||
