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基于模糊控制的阀控式铅蓄电池充电机的研究
资料介绍
目前,由于蓄电池具有电压稳定、成本低、适于低温高倍率放电、电压稳定等优点,被广泛应用于生活中,是最常用的二次电源。近几十年来,随着通信业、交通业及计算机的不断发展,蓄电池性能的要求也不断提高。跟普通铅酸蓄电池相比,阀控式铅酸蓄电池还具有无污染和免维护等优点,在多方面得到更广泛应用,例如用于对电动汽车、电动车、通信基站和各种玩具的供电。由于蓄电池充电会影响到其内部的化学反应,进而影响其循环使用寿命,要提高阀控式铅酸蓄电池的性能,除了对蓄电池本身的进行优化设计外,充电方法的选择和充电过程的控制也是重要因素。研究蓄电池充电方法及对充电过程的控制成为必要。
本论文首先简要介绍阀控式铅酸蓄电池的充电原理和充电特性,对各种充电方法进行对比分析,提出了基于模糊控制的智能充电方法。从模糊逻辑控制理论出发,结合实际控制要求,分析模糊变量的选取、制定模糊规则、进行模糊化和反模糊化等,设计出适合的模糊控制器。其次,论文设计了基于STC90C58RD+单片机的充电控制系统,系统主要由充电电源主电路和控制电路两部分组成。其中,控制电路由微控制器和检测变送电路构成,包括触发电路、电压、电流和温度采集电路等。软件部分主要根据系统结构开发出相关的应用模块,包括模糊控制器、恒流控制和充电终止控制等。
最后,在MATLAB/SIMULINK仿真平台下,建立阀控式铅酸蓄电池数学模型,取三组不同的参数,采用模糊控制和常规的PID控制对本文设计的充电控制系统进行仿真研究,并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明:和常规PID控制相比,模糊控制系统的响应速度更快,余差更小;在变参数系统中,引入模糊控制系统更稳定,控制效果更佳。对于复杂、非线性系统,模糊控制的优越性更为突出。
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