بررسی مبدل افزاینده ولتاژ مرتبه دو و کنترل آن به روش غیر فعالی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (کاربردی)

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی، گروه مهندسی برق ،دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران، ایران

2 استادیار/دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

3 گروه مهندسی برق، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

4 پژوهشگر در دانشگاه صنعتی کرت یونان

10.48301/kssa.2024.402626.2609

چکیده

مبدل افزاینده ولتاژ مستقیم مرتبه دوم یک مبدل با بهره بیشتر نسبت به مبدل افزاینده ولتاژ مستقیم رایج می‌باشد. این مبدل در کلاس سیستم‌‌های دو خطی قرار میگیرد و با توجه به این که یک سیستم ناکمینه فاز با سیگنال کنترلی مقید محسوب میشود، چالشهایی در کنترل ولتاژ خروجی آن وجود دارد. در این مقاله یک مبدل ولتاژ مرتبه دو در شرایط بار و ولتاژ ورودی متغیر با زمان، به وسیله یک کنترل‌کننده غیر فعال کنترل شده است. اساس کار این کنترل‌کننده غیرخطی، اعمال میراکننده به سیستم حلقه بسته است اما برای بهبود عملکرد این کنترل کننده ودرجه ازادی طراحی آن علاوه بر اضافه کردن تلفات به سیستم حلقه بسته , اتصالات داخلی آن نیز تغییر داده می شود تا کنترل کننده بتواند ولتاژ خروجی را ثابت نگه دارد. برای ثابت ماندن ولتاژ خروجی در برابر تغییرات ورودی و بار از انتگرالگیر خطا به همراه کنترل کننده پیشنهادی استفاده شده است. شبیه‌سازی مدار مبدل و کنترلکننده مورد نظر درسیمولینک نرم افزار متلب انجام شده و عملکرد کنترل‌کننده با یک کنترل‌کننده کلاسیک تناسبی- انتگرالی مورد مقایسه قرار گرفته و نشان داده شده است که کنترل‌کننده پیشنهادی در شرایط تغییر ولتاژ ورودی و مقدار بار، ولتاژ خروجی را ثابت نگه می‌دارد و عملکرد آن نسبت به کنترل‌کننده کلاسیک تناسبی- انتگرالی مطلوب‌تر میباشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Passivity Based Control of a Quadratic Boost Converter

نویسندگان [English]

  • Abdollah Ahmadi 1
  • Sara Minagar 2
  • behrooz Rezaei 3
  • Milad Malekzadeh 4
1 Faculty member, Department of Electrical Engineering, Technical and Vocational University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor/ Babol Noshirvani University Of Technology
3 Department of Electrical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
4 Research Assistant at Technical University of Crete
چکیده [English]

Quadratic boost converter is a DC to DC voltage converter with higher voltage gain compared to the conventional boost converters. This converter is considered as a bilinear class system and there are some challenges to control its output voltage because it is a non-minimum phase system with limited input signal. In this article, a quadratic boost converter is controlled under variable load and input voltage with a passivity based controller. The main idea of the controller is applying a damper to the closed-loop system in order to keep the output voltage constant. For improving performance of converter against changes of input voltage and load is used error integrator. Simulation of the quadratic boost converter circuit and the proposed controller is done in MATLAB software and performance of the proposed controller is compared with a classic PI controller. The simulation results show that the proposed controller regulates the output voltage while the input voltage and load vary and it leads to a better performance compared to the PI controller.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Classic Converter
  • Quadratic Boost Converter
  • Power Converter
  • Passivity Based Control
  • Damper

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 18 فروردین 1403
  • تاریخ دریافت: 15 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری: 08 اسفند 1402
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1403