Kendinden ayarlı bulanık PI denetleyici tabanlı DA-DA dönüştürücü tasarımı ve deneysel uygulaması

Abstract

Bu çalışmada kendinden ayarlı bulanık PI (SFPI) kontrolör tabanlı DA-DA yükselten dönüştürücü topolojisi sunulmuştur. Dönüştürücünün kapalı çevrim transfer fonksiyonu elde edilmiş ve kararlılık analizi için küçük işaret modeli incelenerek tasarımı gerçekleştirilmiştir. Giriş-çıkış ilişkisi kara kutu modelleme ile doğrulanmıştır. Sistemin farklı anahtarlama frekanslarında 20 kHz ile 100 kHz aralığındaki davranışları incelenmiştir. Sistemin dinamik tepkisini test etmek için geleneksel PI kontrolör uygulanmış ve sistemde giriş gerilimi ve yük değişimleri gibi durumlarda gerilim regülasyonunun yetersiz olduğu gözlenmiştir. Bu nedenle dönüştürücünün çıkış gerilim regülasyonunu iyileştirmek için SFPI kontrolör önerilmiştir. Önerilen SFPI ile PI kontrolörler yükselme zamanı, yerleşme zamanı ve aşma gibi performans kriterleri ile karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçlarına göre önerilen kontrolör ve sönümleme devrelerinin tasarlanması ile güç dönüşümündeki kayıpların azaltılarak sistem veriminin iyileştirildiği gözlenmiştir. Prototipi gerçekleştirilen dönüştürücünün nominal gerilimi 48 V, gücü 100 W olup sistemin genel verimi %92,9 olarak bulunmuştur. Sistemin analiz ve benzetim sonuçları deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır.

Stability Analysis of DC Microgrid Clusters Based on Step-by-step System Matrix Building Algorithm

“…The central controller, which employs an algorithm for the optimal dispatch, provides the value of I ref [29]. The controller gains are obtained using Ziegler-Nichols method [30], [31].…”