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龙图腾网获悉扬州大学申请的专利一种基于模糊-PID两级控制算法的光伏MPPT控制系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116931646B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310757639.3，技术领域涉及：G05F1/67；该发明授权一种基于模糊-PID两级控制算法的光伏MPPT控制系统是由葛强;孙涛;汤新宇;龙恒;张益铭;徐歆怡;李利博设计研发完成，并于2023-06-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于模糊-PID两级控制算法的光伏MPPT控制系统在说明书摘要公布了：本发明公开了光伏发电控制领域内的一种基于模糊‑PID两级控制算法的光伏MPPT控制系统，包括光伏电池单元，BOOST电路，电压采样电路，电流采样电路，MPPT控制器，PWM脉宽调制模块和直流电子负载，光伏电池单元的输出端口分别连接BOOST电路输入端口和MPPT控制器输入端口，通过采样光伏电池单元产生的电压电流信号，先经MPPT控制器所使用的第一级控制算法——模糊控制算法自动调节占空比，再根据占空比波动设置第二级控制器——PID控制器修正后输出PWM波控制MOS管的通断，以此使得光伏电池稳定输出最大功率。本发明提高了系统的响应速度，减小了稳态误差，简化计算量和复杂度，能够实时跟踪系统的最大功率点，在光伏发电系统中具有良好的应用。

本发明授权一种基于模糊-PID两级控制算法的光伏MPPT控制系统在权利要求书中公布了：1.一种基于模糊-PID两级控制算法的光伏MPPT控制系统，其特征在于，包括光伏电池单元，BOOST电路，电压采样电路，电流采样电路，MPPT控制器，PWM脉宽调制模块和直流电子负载； 所述光伏电池单元与BOOST电路相接，电压采样电路和电流采样电路分别采样光伏电池单元产生的电压信号和电流信号后送至MPPT控制器，经MPPT控制器使用的模糊控制算法与PID调节器的复合算法自动调节占空比，再将最优占空比信号输送至PWM脉宽调制模块，最后通过所述PWM脉宽调制模块输出PWM波至Boost电路中的MOSFET，以便控制开关管的通断，将光伏电池单元的输出功率稳定在最大值； 所述MPPT控制器包括第一级控制器，所述第一级控制器使用的模糊控制算法包括以下步骤： S01：选择双输入—单输出的二维模糊逻辑控制器；将光伏电池P-U曲线中的斜率和斜率的变化率作为模糊控制的两个输入变量，表达式如下： 斜率：； 斜率变化率：； S02：将占空比的变化dD作为模糊控制的输出变量，即dD作为步长值调节占空比；设定模糊集合为NB，NS，ZO，PS，PB分别表示负大，负小，零，正小，正大；可将输入变量定义为模糊子集： E={NB，NS，ZO，PS，PB}； CE={NB，NS，ZO，PS，PB}； dD={NB，NS，ZO，PS，PB}； S03：设置隶属度函数；根据光伏系统的特点，在远离原点的‘NB’，‘PB’模糊状态处分别使用Z型隶属函数和S型隶属函数，目的是使离原点远的函数坡度放缓，便于快速，大步长跟踪；原点周围的三条隶属函数使用三角形隶属函数；选择输入论域E，CE分别为[-0.1,0.1]，[-200,200]，输出论域dD为[-0.04,0.04]，分为5个模糊状态，得到5条隶属函数； S04：选择模糊控制器类型为mamdani，选择Andmethod为min，Ormethod为max，Implication为min，Aggregation为max；解模糊方法选择面积重心法； S05：制定模糊规则表； 根据Boost变换器的电压，电流公式，结合光伏电池P-U曲线可推得功率P与占空比D的关系：，将P与U的关系画在原有的光伏电池P-U曲线图上可以发现P与U近似为开口向上的二次函数关系，当U不变时，占空比D变大，功率P也变大； 可以得到以下模糊规则： 当E0，CE0时，工作点在最大功率点左侧，并且远离最大功率点，P变小，要实现最大功率跟踪，占空比步长dD0； 当E0，CE0时，工作点在最大功率点右侧，并且远离最大功率点，P变小，要实现最大功率跟踪，占空比步长dD0； 当E0，CE0时，工作点在最大功率点左侧，并且靠近最大功率点，P变大，要实现最大功率跟踪，占空比步长dD0； 当E0，CE0时，工作点在最大功率点右侧，并且靠近最大功率点，P变大，要实现最大功率跟踪，占空比步长dD0； 在模糊逻辑设计器的RuleEditor中依据此规则原理用if语句编写25条模糊规则，由此设计出模糊控制器； S06：引入第二级控制器——离散型PID控制器，所述PID控制器连接于模糊控制器之后，设定Timedomain为Discrete-time，将模糊控制输出的占空比作为离散型PID控制器的输入，根据输入波形的特点，设定比例环节为0.3，积分环节为60，对前者进行修正，形成模糊-PID两级复合算法，双重作用于占空比的设定。

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