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电力电子电路设计专家系统的结构分析

王凯  
【摘要】: 经验在电力电子电路设计中往往起着至关重要的作用,尤其随着电力电子技术的发展,可供选择的变换器的拓扑和控制策略的增多,对同样的需求可能有很多不同的解决方案,各有特点,这些都使对设计者经验的要求越来越高。另一方面,有经验的设计人员越来越稀缺,因此计算机辅助设计被广泛关注。 本文设计的电力电子电路专家系统,通过更大范围内共享经验丰富设计人员的经验来提高设计者、尤其缺乏经验设计者的设计水平、缩短设计周期。该系统能根据设计者输入参数,提供参考电路拓扑、关键参数和仿真波形,并允许设计者作参数的修正。 本文首先对电力电子电路设计专家系统的功能需求进行了分析,在此基础上完成了对系统的整体规划,将系统划分成界面程序、知识库、推理模块、仿真模块、中间变量文件五部分,并对各模块的功能和实现方式进行了分析;对分别完成仿真模块、推理模块功能的MATLAB和CLIPS进行了重点分析,比较了他们和VC混合编程的各种不同方式,对他们和VC的接口加以实现,并设计了他们之间参数的传递方式。 本文对谐振变换器进行了分析,重点分析了其中的移相控制零电压零电流PWM DC/DC全桥变换器的工作过程,结合MATLAB仿真,总结出其设计步骤,转换为对应的规则结构或流程图,并遵照CLIPS的语法规范生成了知识规则,最后在此基础上完成了知识库的构建。 最后,在以上分析的基础上,用VC实现了界面程序,对系统的整体加以实现,并利用设计实例对系统运行的结果进行了验证。结果证明,系统设计的参数和实际参数基本一致,系统推理结果正确。


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