工程师：基于模糊控制的光伏电池MPPT的设计

将语言变量E和U，定义为7个模糊子集，EC定义为6个模糊子集，即：

其中：NB，NM，NS，NO，ZO，PO，PS，PM，PB分别表示负大，负中，负小，负零，零，正零正小，正中，正大等模糊概念。将E，U的论域规定为15个等级，将EC的论域规定为12个等级，即：

确定隶属函数

模糊子集的隶属函数形状较尖，反映模糊集合具有高分辨率特性较高的灵敏度。

故本文选择三角形作为隶属函数的形状，E和EC的隶属函数见图5和图6，U的隶属函数如图7所示。确定模糊控制规则

根据功率值的变化量，来决定这一时刻的占空比改变量。通过对光伏电池输出功率P与占空比D之间的特性曲线分析，并且考虑到外界环境因素(温度、日照强度)对光伏电池输出功率的影响得到以下原则：

(1)若输出功率增加，则继续原来改变量调整方向，否则取相反方向；

(2)离最大功率点较远处，采用较大改变量以加快跟踪速度；离最大功率点附近，采用较小改变量进行搜索以减小搜索损失；

(3)当达到以最大功率点为中心的极小的ZO区域时，系统稳定下来，直至外界环境再次发生明显变化

(4)当温度、日照强度等因素发生变化导致光伏电池输出功率发生明显变化时，系统能够作出快速的反应，进行再次寻优。

遵循上述原则，并对实际仿真结果进行调整得到最终控制规则表，如表1所示。

解模糊方法与仿真

模糊逻辑控制器仿真选择Mamdani型控制器，解模糊方法为重心法，其计算式为：

式中：u(Ai)为第i个模糊输出量的隶属度；A为第i个模糊输出量。

经过试验仿真，结果如图8所示。经过MPPT模糊控制占空比时，它能够迅速地跟踪到最大功率点。由此可得，模糊控制能够有效地克服光伏电池的非线性和时滞性，能够快速地跟踪到最大功率点， 并保持在此状态。

结语

仿真发现，将模糊逻辑控制应用于光伏电池最大功率点的跟踪不仅跟踪迅速，而且反应灵敏，且通过模糊控制表可以实现离线设计，节省了微机的内部存储空间，提高了工作速度。