技術(shù)：一款基于模糊控制的光伏電池MPPT的設計

其中：NB，NM，NS，NO，ZO，PO，PS，PM，PB分別表示負大，負中，負小，負零，零，正零正小，正中，正大等模糊概念。將E，U的論域規定為15個(gè)等級，將EC的論域規定為12個(gè)等級，即：

3 確定隸屬函數

模糊子集的隸屬函數形狀較尖，反映模糊集合具有高分辨率特性較高的靈敏度。

故本文選擇三角形作為隸屬函數的形狀，E和EC的隸屬函數見(jiàn)圖5和圖6，U的隸屬函數如圖7所示。

4 確定模糊控制規則

根據功率值的變化量，來(lái)決定這一時(shí)刻的占空比改變量。通過(guò)對光伏電池輸出功率P與占空比D之間的特性曲線(xiàn)分析，并且考慮到外界環(huán)境因素(溫度、日照強度)對光伏電池輸出功率的影響得到以下原則：

(1)若輸出功率增加，則繼續原來(lái)改變量調整方向，否則取相反方向；

(2)離最大功率點(diǎn)較遠處，采用較大改變量以加快跟蹤速度;離最大功率點(diǎn)附近，采用較小改變量進(jìn)行搜索以減小搜索損失；

(3)當達到以最大功率點(diǎn)為中心的極小的ZO區域時(shí)，系統穩定下來(lái)，直至外界環(huán)境再次發(fā)生明顯變化。

(4)當溫度、日照強度等因素發(fā)生變化導致光伏電池輸出功率發(fā)生明顯變化時(shí)，系統能夠作出快速的反應，進(jìn)行再次尋優(yōu)。

遵循上述原則，并對實(shí)際仿真結果進(jìn)行調整得到最終控制規則表，如表1所示。

5 解模糊方法與仿真

模糊邏輯控制器仿真選擇Mamdani型控制器，解模糊方法為重心法，其計算式為：

式中：u(Ai)為第i個(gè)模糊輸出量的隸屬度；A為第i個(gè)模糊輸出量。

經(jīng)過(guò)試驗仿真，結果如圖8所示。經(jīng)過(guò)MPPT模糊控制占空比時(shí)，它能夠迅速地跟蹤到最大功率點(diǎn)。由此可得，模糊控制能夠有效地克服光伏電池的非線(xiàn)性和時(shí)滯性，能夠快速地跟蹤到最大功率點(diǎn)， 并保持在此狀態(tài)。

結語(yǔ)

仿真發(fā)現，將模糊邏輯控制應用于光伏電池最大功率點(diǎn)的跟蹤不僅跟蹤迅速，而且反應靈敏，且通過(guò)模糊控制表可以實(shí)現離線(xiàn)設計，節省了微機的內部存儲空間，提高了工作速度。