معایب روش کنترل با برنامه‌ریزی جریان عبارت‌اند از: اولاً، حساسیت آن به نویز در سیگنال‌های is(t) و icontrol(t) می‌باشد. این نویز می‌تواند فیلیپ‌فلاپ را بازنشانی کرده و عملکرد مدارکنترلی را قطع کند. یک فیلترینگ برای مانیتور کردن شکل موج جریان سوئیچ، برای حذف پالس‌های کوتاه‌مدت ایجاد شده بوسیله بار ذخیره شده در دیود، ضروری می‌باشد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

ثانیاً، روش برنامه‌ریزی با رجیان هنگامی که سیکل‌کاری متوسط۵/۰D>باشد، باعث از دست رفتن پایداری می‌شود. معادله ۳ـ۳ ]۴۰[ نشان می‌دهد که بعد از یک سیکل کلیدزنی محدود اغتشاشات جریان القاگر افزایش می‌یابد. این نوسان در حال رشد کنترلر برنامه‌ریزی شده با جریان را بعد از یک سیکل کاری محدود اشباع می‌کند. اگر۵/۰ D<باشد، اندازه اختشاشات شکل موج جریان القاگر پس از چند سیکل کلیدزنی کوچک می‌گردد.
شکل ۳-۱۳ a) و b) شکل موج جریان القاگر، کنترل شده بوسیله کنترل با برنامه‌ریزی با جریان به ترتیب با ۷/۰ D=و ۳/۰ D=نشان می‌دهد. هنگامی که ۷/۰ D=است اغتشاشات در هر سیکل کاری با فاکتور (D/1-D)n افزایش می‌یابد در حالیکه برای ۳/۰ D=اغتشاشات با همان فاکتور در هر سیکل کاری کاهش می‌یابد.
(۳-۳)
که در آن n تعداد پریودهای کلیدزنی می‌باشد.
شکل۳-۱۳- a) نوسان ناپایدار هنگامی که۷/۰ D=. می‌توان دید که اغتشاشات در هر سیکل کاری با فاکتور(D/1-D)n افزایش می‌یابد. b) فرمان پایدار در ۳/۰D=، در این حالت اغتشاشات در هر سیکل کاری با همان فاکتور کاهش می‌یابد.
مسئله ناپایداری برای ۵/۰ D>یک مشکل رایج در کنترل با برنامه‌ریزی جریان برای تمام توپولوژی‌های مبدل DCبه DC می‌باشد. مشکل ناپایداری می‌تواند در همه سیکل‌های کاری با اضافه کردن یک شیب مصنوعی به شکل موج جریان سوئیچ شده حاصل از مانیتورینگ حل گردد. این در شکل ۱۴ـ۳ نشان داده شده است، که در آن کنترلر سوئیچ را خاموش می‌کند هنگامی که:

شکل۳-۱۴: پایدارسازی کنترل برنامه‌ریزی جریان با افزدون یک شیب مصنوعی به جریان اندازه‌گیری شده سوئیچ. سوئیچ به ازای برقراری معادله ۳-۴ خاموش می‌شود.
۳-۸- سیستم کنترلی ساختار متغییر (VSCS)
سیستم کنترلی ساختار متغیر (VSCS)، همان‌گونه که از اسم آن هم پیداست، یک کلاس از سیستم‌ها می‌باشد که به موجب آن قانون کنترل، با توجه به برخی از قوانین تعیین شده که به حالت سیستم بستگی دارد، در طی فرایند کنترلی عوض شده است. تحقیقات و کاربردهای VSCS در مبدل‌ها در نظر گرفته شده است ]۴۵، ۴۶، ۴۷[
به منظور تصویرسازی، یک سیستم با دو انتگرال‌گیر به همراه حلقه فیدبک در شکل ۳-۱۵ نشان داده شده و بوسیله معادله ۳-۵ ارائه شده است.
شکل ۳-۱۵- یک بلوک دیاگرام ساده از یک سیستم درجه ۲ (دو انتگرال‌گیر) با کنترل فیدبک استفاده شده برای توضیح سیستم کنترل ساخترا متغیر (VSCS).

که در آن u(t) سیگنال کنترلی است در ابتدا با در نظر گرفتن تأثیر استفاده از قانون کنترل فیدبک داریم:
که در آن k یک اسکالر مثبت و y(t) خروجی می‌باشد. یک راه تحلیل نتیجه حرکت حلقه بسته، استفاده از تصویر فاز[۲۹] می‌باشد که در اصل نمودار سرعت نسبت به موقعیت می‌باشد. جایگزینی معادله ۳-۶در
۳-۵و ضرب کردن نتیجه در y به معادله زیر منجر می‌شود:

انتگرال‌گیری از معادله ۳-۷ منجر به رابطه زیر بین سرعت و موقعیت می‌شود:

که در آن c بیانگر ضریب ثابت انتگرال‌گیری ناشی از شرایط اولیه بوده و مثبت می‌باشد. آنچه که بسیار مهم است، این است که زمان سریعاً در معادله ۳-۸ ظاهر نمی‌گردد. یک دیاگرام  نسبت به y یک بیضی است که بستگی به شرایط اولیه دارد؛ شکل بیضی در شکل ۳-۱۶ نشان داده شده است.
می‌توان گفت که قانون کنترل در معادله ۳-۶ مناسب نیست، از آنجایی که، همان گونه که در شکل ۳-۱۶ نشان داده شده است متغیرهای  و y به سمت نقطه شروع حرکت نمی‌کنند (حلقه بسته پایدار است، آن پایدار نیست، با این وجود آن مجانباً پایدار است).
برای بدست آوردن یک سیستم مجانباً پایدار، قانون کنترلی زیر می‌تواند در نظر گرفته شود:

شکل ۳-۱۶-: تصویر فاز از حرکت هارمونیکی ساده. خط سیر پایدار است اما مجانباًپایدار نمی‌باشد
که در آن ۰<k1<1<k2. تصویر فاز (y) بوسیله قانون کلیدزنی در چهار ربع که بوسیله محورها از هم جدا شده‌اند، تقسیم شده است (شکل ۳-۱۶).قانون کنترلی u=-k2.y در ربع‌های صفحه فاز که با (a) بر چسب‌گذاری شده‌اند، تأثیرگذار خواهد بود. در این ناحیه، فاصله از محل شروع نقاط در تصویر فاز در طول خط سیر سیستم کاهش می‌یابد.
بعلاوه، در ناحیه (b) هنگامی که قانون کنترلی u=-k1.y برقرار است، فاصله از محل شروع نقاط در تصویر فاز نیز کاهش می‌یابد. این سیستم به طور واضح با تعریف VSCS که پیش‌تر ذکر گردید، متناسب است.
برای تصویر فاز سیستم حلقه بسته تحت قانون کنترل VSC ، u بوسیله متصل کردن نواحی مناسب از دو تصویر فاز شکل ۳-۱۶ بدست می‌آید. در این روش، صفحه فاز با سستی به نقطه آغاز به صورت مارپیچی شده حرکت مجانباً پایدار نتیجه گردد (همان گونه که در شکل ۳-۱۷ نشان داده شده است).

شکل ۳-۱۷.صفحه فاز سیستم تحت VSCS، خط سیر به سمت نقطه آغاز بوده و مجانباً پایدار است.
۳-۹کنترل مد لغزشی[۳۰] (SMC)
یک روشی که با طبیعت غیر خطی منابع تغذیه سوئیچ شده (دارای سوئیچ) مطابقت دارد تحت عنوان SMC معرفی شده است که از تئوری VSCS استخراج می‌شود. این روش کنترلی مزیت‌هایی را در مقایسه با روش‌های کنترلی دیگر پیشنهاد می‌دهد]۴۸، ۴۹، ۵۰،۵۱، ۵۱، ۵۲، ۵۳[که عبارت‌اند از:
پایداری حتی برای نوسانات بزرگ خط و بار؛
مقاوم بودن،[۳۱]
پاسخ دینامیکی بهتر و
پیاده‌سازی ساده‌تر
سیستم‌های ساختار متغیر (VSS)، سیستم‌هایی هستند که ساختار فیزیکی آنها معمولاً در طول زمان با توجه به ساختار کنترلی تغییر می‌کند. لحظاتی که در آن تغییر ساختار اتفاق می‌افتد، بوسیله حالت فعلی سیستم تعیین می‌گردد. از این نقطه‌نظر منابع تغذیه سوئیچ شده یک کلاس خاص از VSS را ارائه می‌کنند، چرا که ساختار آنها متناوباً بوسیله عمل کنترلی سوئیچ‌ها و دیودها تغییر می‌کند.
SMC برای VSS یک راه جایگزین برای پیاده‌سازی عمل کنترلی پیشنهاد می‌کند که در واقع از ماهیت ساختار متغیرهای ذاتی مبدل‌های DCبهDC نشأت می‌گیرید. در عمل، سوئیچ‌های مبدل به صورت تابعی از مقادیر لحظه‌ای متغیرهای حالت برگردانده می‌شود به صورتی که خط سیر سیستم بر روی یک سطح انتخاب شده مناسب در فضای حالت که صفحه لغزنده[۳۲] نامیده می‌شود، قرار بگیرد. ویژگی قابل توجه SMC توانایی پاسخگویی آن در سیستم کنترل مقاوم[۳۳] می‌باشد.
۳-۹-۱- اساس کنترل مد لغزشی
نتایج مثال برجسته با بهره گرفتن از قانون ساختار متغیر معادله ۹ـ۳ به وسیله معادله زیر داده شده است:

که در آن تابع کلیدزنی به صورت زیر تعریف می‌گردد.

که در آن k یک اسکالر مثبت برای طراحی می‌باشد. دلیل استفاده از عبارت تابع کلیدزنی روشن است، چرا که تابع داده شده در معادله ۳-۱۱ برای تصمیم‌گیری در مورد اینکه کدام ساختار کنترلی بایستی در هر نقطه (  و y) در صفحه فاز مورد استفاده قرار گیرد، به کار می‌رود.
معادله ۳-۱۰ بصورت مختصرتر به صورت زیر نوشته می‌شود:

که در آن sign(0) همان signum یا به اختصار تابع علامت می‌باشد.
معادله ۳-۱۰ برای کنترل کردن دو انتگرال‌گیر استفاده می‌شود. برای مقادیر بزرگ ، تصویر فاز در شکل ۳-۱۸ نشان داده شده است. خطوط نقطه‌چین در شکل، نشان‌دهنده مجموعه نقاطی‌اند که برای آنها  است؛ که در این حالت یک خط مستقیم با گردایان kـ از مبدأ می‌باشد. با این حال، برای مقادیری از  که شرط  را ارضا می‌کنند، داریم:

هنگامی که۱≥k است ، سیستم از هر طرف نقطه خط به سمت خط سیر می‌کند.

شکل ۳-۱۸: تصویر فاز سیستم برای مقادیر بزرگẏy- خط نقطه‌چین شده نشان‌دهنده خط لغزنده بوده و خط سیر به سمت خط لغزنده حرکت می‌کند.

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...