بخشی از مقاله
خلاصه
در این مقاله شماتیکی از کنترل دیجیتال تطبیفی پیشنهاد شده برای مبدل افزاینده و کاهنده با استفاده از یک رویکرد جایابی صفر و قطب مطلوب ،ارائه شده است. در وضعیتی که پارامترهای فرایند به خوبی مشخص اند، از طریق تابع حساسیت، یک کنترل کننده دیجیتال برای مبدل افزاینده و کاهنده با رویکرد جایابی صفر و قطب مطلوب ، با استفاده از بعضی معادلات جبری ساده به جای حل معادله دیوفانتین به منظور برقراری شرایط پایداری داخلی سیستم حلقه بسته ، پیشنهاد شده است.
همچنین در وضعیتی که پارامترهای فرایند نامعین هستند ، یک کنترل کننده دیجیتال تطبیقی برای مبدل افزاینده- کاهنده با استفاده از الگوریتم حداقل مربعات بازگشتی - - RLS به منظور تخمین پارامترهای نامعین ، پیشنهاد شده است، جایی که صفر و قطب های مطلوب ، برای تابع حساسیت با توجه به پارامترهای تخمین زده شده در هر مرحله از نمونه برداری جاگذاری شده است. الگوریتم طراحی برای پارامترهای تخمین زده شده ارائه شده است تا خصوصیات صفر و قطب های یک مبدل افزاینده کاهنده، به ترتیب، جایی که قطب ها باید داخل دایره واحد و صفر خارج دایره واحد باشد را برقرار کند.
.1 مقدمه
مبدل dc-dc به عنوان یک منبع تغذیه در یک تنوع وسیعی از کاربردها ، مورد استفاده قرار گرفته است. اساسا، دو نوع استاندارد مبدل های dc-dc وجود دارد که مبدل کاهنده که باعث کاهش سطح ولتاژ و مبدل افزاینده که باعث افزایش سطح ولتاژ از یک منبع dc ورودی می شود.[7] متناوبا، مبدل افزاینده- کاهنده که توانایی افزایش و کاهش ولتاژ منبع dc ورودی را دارد، ترکیبی از مبدل کاهنده و مبدل افزاینده می باشد. ذاتا، مبدل افزاینده و کاهنده یک صفر در نیم صفحه سمت راست - RHP - دارد[8] که همچنین سیستم نامینیمم فاز - NMP - نامیده می شود.[1]
همانطور که کاملا شناخته شده است ، طراحی کنترل کننده برای سیستم نامینیمم فاز ،دشوارتر از یک طراحی یک سیستم مینیمم فاز می باشد[2]، .[3] در طراحی کنترل کننده برای یک سیستم نامینیمم فاز ، باید از حذف صفر و قطب ناپایدار پرهیز شود تا تاپایداری داخلی یک سیستم حلقه بسته تضمین شود.[9] متعارفا، شماتیک کنترل - PIیا - PID ، برای مبدل افزاینده و کاهنده از طریق روش مکان هندسی- ریشه یا تکنیک جایابی-قطب ، پیشنهاد شده است.
با این وجود ، این روش ها برای تعیین مناسب بهره کنترل PI - یا - PID ، زمانی که پارامترهای سیستم مانند اندوکتانس ، ظرفیت و مقاومت بار نامعین هستند ، با شکست روبرو می شوند. بنابراین ، انواع مختلف از کنترل تطبیفی به منظور سر و کار داشتن طراحی سیستم کنترل برای فرایند با پارامترهای نامعین ، پیشنهاد شده است.[11] تقریبا در تمام الگوریتم های جایابی قطب ، نیاز به حل معادله دیوفانتین در هر مرحله از نمونه برداری است.[12] که آن وقت گیر می باشد و مانعی آشکار برای کاربرد واقعی می باشد.[6]
هدف این مقاله توسعه یک الگوریتم ساده برای ایجاد یک کنترل کننده تطبیفی که صفر و قطب های طراحی شده تابع حساسیت می توانند به طور دلخواه جابجا شوند [13]، و پایداری سیستم حلقه بسته برای مبدل افزاینده-کاهنده ، همیشه تضمین شده است.[12] اهمیت جایابی قطب در بسیاری از مقاله های منتشر شده گذشته نشان داده شده است و جایابی صفر مطلوب از تابع حساسیت ، می تواند امکان ردیابی سیگنال مرجع را فراهم کند. در موردی که فرض شده پارامترهای فرایند کاملا مشخص هستند ، براساس مدل سیگنال کوچک مبدل افراینده-کاهنده ، کنترل کننده دیجیتال پیشنهادشده با جایابی صفر/قطب مطلوب برای تابع حساسیت ، می تواند با حل معادلات ساده جبری بجای حل معادله دیوفانتین ، به دست اید.
در موردی که پارامترهای فرایند نامعین - نامشخص - هستند ، یک کنترل کننده دیجیتال تطبیقی برای مبدل افزاینده کاهنده با استفاده از الگوریتم حداقل مربعات بازگشتی - RLS - ، برای تخمین پارامترهای نامعین پیشنهاد شده است ، جایی که صفر و قطب های مطلوب برای تابع حساسیت ، با استفاده از پاسخ پارامترهای تخمین زده شده از هر مرحله نمونه برداری ، جاگذاری شده است. از نتایج آزمایشی ، کنترل کننده دیجیتال تطبیقی پیشنهادی ، می توان به عملکرد خوب در تنظیم ولتاژ برای مبدل افزاینده-کاهنده با پارامترهای نامعین ، دست یافت.
