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图3 基于非线性变速积分的充电电源原理图

　　5 实验结果

　　图4为充电机从启动到运行过程中(输出为400V /120A )的电压波形图， 其中图4 ( a) 采用传统的PID 算法; 图4( b)采用非线性变速积分PID 算法。可以看出， 图4( a)由于启动阶段过程中积分饱和， 存在明显的电压尖峰(约为440V )， 超调量大(约为10% ) ， 过渡时间长(约为8s) ; 图4( b )避免了积分饱和， 几乎没有超调量， 且过渡时间较短(约为6s)， 系统稳定性好。

( a)采用传统的PID 电压波形

( b )采用非线性变速积分电压波形

图4 充电机启动阶段输出电压波形。

　　6 结束语

　　分段积分， 变速积分， 非线性变速积分等优化方法相对于传统PID 算法都有很大改进， 其中非线性变速积分更为完善， 它既有控制速度快、超调小、线性控制精度高等特点， 又有防止积分饱和的优势， 有很强的实用性。