22658

طراحي و شبيه سازي كنترل كننده پيش بين بهبود يافته براي يك اينورتر سه فاز چهار ساق

كارشناسي ارشد

الكترونيك سيستم هاي ديجيتال

98-99

1399/4/28

دكتر عبدالرضا رحمتي

دكتر سيد اديب ابريشمي فر

برق

در سامانه‌هاي با كاربرد مستقل در الكترونيك قدرت از آن‌جايي كه امكان وجود بارهاي سه‌فاز و تك‌فاز وجود دارد نياز به وجود سامانه‌اي كه بتواند اين بارها را تغذيه كند احساس ميشود. در مقايسه با اينورترهاي سه‌فاز سه‌ساق معمول كه، سيم خنثي بار به وسط لينك DCوصل مي‌شود ساختار چهارساق نياز به ظرفيت خازني كم‌تري دارد. با توجه به وجود انواع بارهاي ممكن در سامانه‌هاي با كاربرد مستقل) خطي و غيرخطي، متعادل و نامتعادل) و الزام به وجود ولتاژ و جريان با دامنه و بسامد ثابت درخروجي اين سامانه نياز به كنترل‌كننده‌هاي مناسبي براي رسيدن به اين مقصود دارد كه، انتخاب يك كنترل‌كننده مناسب براي اين اينورترها يكي از مهم‌ترين مسائل در سامانه‌هاي با كاربرد مستقل ميباشد. يكي از كنترلكننده¬هاي معمولي كه در اينورترهاي سهفاز چهار ساق استفاده ميشود، كنترلكننده پيش¬بين است. از مشكل¬هاي رايج كنترلكنندههاي پيشبين ميتوان به تأخير به وجود آمده به واسطه تعداد بردارهاي ولتاژ ورودي كه در تابع هزينه مورد استفاده قرار مي¬گيرد و بسامد كليدزني زياد اشاره كرد. اين پايانامه يك كنترلكننده پيش¬بين بهبود يافته ارائه ميكندكه براي كاهش بسامد كليدزني از بردارهاي فرضي اضافي استفاده شدهاست، كه باعث افزايش تأخير در محاسبه‌هاي تابع هزينه مي‌شود. براي كاهش تأخير به وجود آمده از پيش‌كنترل‌كننده مد لغزشي استفاده شده‌است. براي نشان دادن عمل¬كرد كنترل‌كننده پيشنهادي، اين كنترل‌كننده براي يك اينورتر سه‌فاز چهارساق در محيط نرم‌افزار سيمولينك شبيه‌سازي شده‌است، كه نتايج آن نشان مي‌دهد كه تعداد بردارهاي كليدزني در تابع هزينه به حداكثر 13 بردار كاهش پيدا كرده‌است و مقدار بسامد كليدزني ميانگين 10% بهبود پيدا كرده‌است و در مقدار تداخل هارمونيكي كل تغييري ايجاد نشده‌است،كه برتري مدل پيشنهادي را نسبت به مدل‌هاي استفاده شده قبلي نشان مي‌دهد. واژه‌هاي كليدي: كنترل‌كننده پيش‌بين، بسامد كليدزني، مدلغزشي، بردارهاي فرضي اضافي، نرم‌افزار سيمولينك، بردارهاي ولتاژ ورود

1399/06/23

Design and simulation of an improved predictive controller for a three phase 4-leg inverter

7/18/2020 12:00:00 AM

systems with an independent application in electronics, there is a need for the existence of a system that can feed these loads. compared to the conventional three - phase inverters, the load - neutral wire is connected to the middle of the dc link, the four legs require less capacitance. due to the existence of possible nonlinear and non - linear (independent and nonlinear)systems, the need for proper controllers for this inverter is one of the most important issues in an independent application. one of the ordinary controllers which is used in three phase inverters is the predictive controller. one of the common disadvantages of predictive controllers can be delayed due to the number of input voltage vectors that are used in the cost function and high switching frequency. It is a predictive model that can be used to reduce the switching frequency from additional hypothetical data vectors, which increases the delay in the function calculations. to reduce the delay, some sliding mode controllers have been used. To demonstrate the performance of the proposed controller, the controller is simulated for a three - phase inverter in the simlulink software environment, indicating that the number of switching vectors in the cost function is reduced at a maximum of 13 and the average switching frequency has been improved by 10 % and does not appear in the total harmonic interference value, indicating the superiority of the proposed model relative to the previous used models. Keywords: predictive controller, switching frequency, sliding mode, additional imaginary vectors, experimental software