کنترلر های غیرخطی و اینورترهای تکفاز

بررسی اجمالی کنترلر های غیرخطی و اینورترهای تکفاز و روش ­های کلیدزنی آنها

بررسی جمالی کنترلر های غیرخطی و اینورترهای تکفاز و روش­های کلیدزنی آنها

کنترلر های غیرخطی و اینورترهای تکفاز

 کنترل تطبیقی

 مقدمه کنترلر های غیرخطی

کنترل تطبیقی يك روشی برای پرداختن به سيستم های مجهول يا تغييرپذير با زمان است. طراحی کنترل های تطبیقی رايج اساساً به سيستم هايی با ساختار ديناميکی معلوم اعمال می شود اما پارامترها ثابت يا با تغييرات کند، مجهول می باشند. از آنجائيکه چنين کنترلرهايی چه برای سيستم­های خطی و چه غيرخطی توسعه می­يابند، به طور ذاتی غير خطی می باشند از اينرو برای آناليز و طراحي­شان اکثراً از تئوری لياپانو استفاده می شود.

تئوری­های سيستماتيک برای کنترل تطبیقی سيستم­های خطی وجود دارد. همچنين با وجود تکنيک­های کنترل تطبیقی می توان در مورد کلاس­های مهمی از سيستم­های غير خطی با حالت­های قابل اندازه­گيری و ديناميک­هايی که به طور خطی قابل پارامتری شدن هستند بحث کرد. بسياری از سيستم­های ديناميکی کنترل شده پارامترهای ثابت يا با تغييرات کند دارند. برای مثال سيستم­های قدرت می توانند در شرايط بارگذاری در معرض تغييرات بزرگ باشند.

کنترل تطبیقی شيوه­ای برای کنترل کردن چنين سيستمهايی است. ايده اصلی در کنترل تطبیقی تخمين پارامترهای طراحی (پارامترهای متناظر کنترلر) به طور لحظه به لحظه براساس سيگنال­های اندازه­گيری شده سيستم و استفاده از پارامترهای تخمينی در محاسبه ورودی کنترل است. بنابراين سيستم کنترل تطبیقی می تواند بعنوان يک سيستم کنترل با تخمين لحظه به لحظه ای پارامتر محسوب شود.

 روش های کنترل تطبیقی

در يک کنترلر تطبیقی پارامترهای کنترلر متغيير هستند ويک مکانيزمی برای تنظيم اين پارامترها بصورت لحظه به لحظه براساس سيگنالهای موجود در سيستم وجود دارد. دو روش کنترلر تطبیقی وجود دارد 1.روش کنترل تطبیقی مدل مرجع(MRAC)

جهت مشاهده نمونه های دیگر از مبانی نظری برق کلیک کنید.

کنترلر های غیرخطی 

کنترلر های self-Tuning(STC)

در طراحی کنترل غير تطبیقی (همچون جايابی قطب) پارامترهای کنترلر از همان طرح محاسبه می­شوند. اما اگر پارامترهای طرح معلوم نباشند آنها توسط مقادير تخمين شان که توسط يک تخمين­گر پارامتر فراهم می شود جايگزين خواهند شد. کنترلری که توسط اتصال يک کنترلر با يک تخمين­گر پارامتر on-line (بازگشتی) بدست می­آيد کنترلر self-tuning(ST) ناميده می شود. شکل (2-2) شماتيک ساختار چنين کنترلر تطبیقی را نشان می دهد. بنابراين کنترلر ST کنترلری است که شناسايی هم زمان طرح مجهول را اجرا می کند.

عملکرد کنترلر ST به اين صورت است که در هر لحظه زمانی، تخمين گر به کنترلر يک سری از پارامترهای تخمين شده طرح را که براساس ورودی u و خروجی y قبلی طرح محاسبه می­شود، می­فرستد( a در شکل 2-2) آنگاه محاسبه کننده پارامترهای متناظر کنترلر را بدست می آورد و سپس يک ورودی کنترل u براساس پارامترهای کنترلر و سيگنال­های اندازه گيری شده محاسبه می کند، اين ورودی کنترل u باعث می شود تا يک خروجی جديد طرح بوجود آيد و در تمام سيکل احياء­شدن ورودی و پارامترها تکرار خواهد شد.

اگر پارامترها ، پارامترهای واقعی طرح باشند و پارامترهای کنترلر از تخمين آنها محاسبه شوند، این اصل را اصل تعادل مسلم می­نامند. تخمين پارامتر می­تواند بعنوان يک فرايندی برای يافتن مجموعه­ای از پارامترهايی که با داده های ورودی-خروجی موجود در طرح تطبيق دارند، درک شود.

جهت مشاهده و دانلود روش های کنترلی در رشته برق کلیک کنید

نمونه ای از منابع جهت مطالعه بیشتر کنترلر های غیرخطی

• [1] Q.-L. Zhao, X.-Q.Guo, and W.-Y. Wu, “Research on control strategy for single-phase grid-connected inverter,” Zhongguo Dianji Gongcheng Xuebao/Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering, vol. 27, pp. 60-64, 2007.
• [2] V. Blasko and V. Kaura, “A novel control to actively damp resonance in input LC filter of a three-phase voltage source converter,” Industry Applications, IEEE Transactions on, vol. 33, pp. 542-550, 1997.
• [3] Q. Zhang, C.-W. Zhang, X. Zhang, and Z. Xie, “Study on grid connected inverter used in high-power wind generation system,”Zhongguo Dianji Gongcheng Xuebao/Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering, vol. 27, pp. 54-59, 2007.
• [4] P. C. Loh and D. G. Holmes, “Analysis of multiloop control strategies for LC/CL/LCL-filtered voltage-source and current-source inverters,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 41, pp. 644-654,2005.
• [5] E. Wu and P. W. Lehn, “Digital current control of a voltage source converter with active damping of LCL resonance,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 21, pp. 1364-1373, 2006.
• [6] B. Bolsens, K. De Brabandere, J. Van Den Keybus, J. Driesen, and R. Belmans, “Model-based generation of low distortion currents in gridcoupled PWM-inverters using an LCL output filter,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 21, pp. 1032-1040, 2006.
• [7] A. Isidori, Nonlinear Control Systems, 2nd ed. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 1995.
• [8] J. E. Slotine andW. Li, Applied Nonlinear Control. Englewood Cliffs, NJ: Prentice–Hall, 1991.
• [9] Z.-Q. Wu and F.-X. Tan, “Passivity control of permanent-magnet synchronous motors chaotic system,” Zhongguo Dianji Gongcheng Xuebao/Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering,vol. 26, pp. 159-163, 2006.
• [10] T.-S. Lee, “Lagrangian modeling and passivity-based control of three phase AC/DC voltage-source converters,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 51, pp. 892-902, 2004.
• [11] H.-S. Yu, K.-Y.Zhao, L. Guo, and H.-L. Wang, “Maximum torque per ampere control of PMSM based on port-controlled Hamiltonian theory,” Zhongguo Dianji Gongcheng Xuebao/Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering, vol. 26, pp. 82-87, 2006.
• [12] H. Xue and J.-G. Jiang, “Study on adaptive passivity-based control strategies of shunt active filters,” Zhongguo Dianji Gongcheng Xuebao/Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering,vol. 27, pp. 114-118, 2007.
• [13] A. J. V. d. Schaft, L2-Gain and Passivity Techniques in Nonlinear Control. Secaucus, NJ, USA: Springer-Verlag New York Inc., 1996.
• [14] V. Petrovic, R. Ortega, and A. M. Stankovic, “Interconnection and damping assignment approach to control of PM synchronous motors,”IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 9, pp. 811-820, 2001.
• [15] M. Liserre, F. Blaabjerg, and S. Hansen, “Design and control of an LCL-filter-based three-phase active rectifier,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 41, pp. 1281-1291, 2005.
• [16] Edris Pouresmaeil, Mudathir Funsho Akorede, Daniel Montesinos-Miracle, Oriol Gomis-Bellmunt, Juan Carlos Trujillo Caballero .Hysteresis current control technique of VSI for compensation of grid-connected unbalanced loads. December 2012, 96(1)p. 27–35.
• [17] Chen Z-X, Ge L-S. Research on current control strategy for grid-connected inverter based on passivity based control 2010; IEEE energy conversion congress and exposition (ECCE). p. 79–83.

کنترلر های غیرخطی و اینورتر های تکفاز

https://digitalcommons.usf.edu/ege_etd/