دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 53623 + ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله

کنترل جریان دیجیتال اینورتر شبه منبع- Zبا باتری

کد مقاله سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
53623 2012 10 صفحه PDF 18 صفحه WORD
خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
عنوان انگلیسی
A Digital Current Control of Quasi-Z-Source Inverter With Battery
منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : IEEE Transactions on Industrial Informatics, Page(s): 928 - 937 ISSN : 1551-3203 INSPEC Accession Number: 1322011

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
مقدمه
پیکربندی وتجزیه و تحلیلسیستم
مدل سیگنال-بزرگ دینامیکی qZSIباباتری
مدل میانگین شده فضای حالت
کنترل معادل
شرط پایداری
مثال طراحی
شبیه سازی ونتایجتجربی
نتیجه گیری
کلمات کلیدی
مدل سیگنال بزرگ، کنترل مد لغزشی، کوچک مدل سیگنال، اینورتر Z-منبع
ترجمه چکیده
این مقاله یک روش کنترل جریان مود لغزشی ( SM ) با عملکرد فرکانس ثابت و با پاسخ سریع و بهبود پایداری را ارائه می دهد. متمایز از کنترل SM معمولی با فرکانس سوئیچینگ متغیر ، کنترلرSM فرکانس ثابت برای کنترل شاخص مدولاسیون و نسبت کار shoot-through اینورتر شبه منبع Z- ( qZSI ) ولتاژ تغذیه مطرح شده است، که عناصر پسیو و مشکل طراحی فیلتر را افزایش نخواهد داد. مدل دینامیکی سیگنال- بزرگ سیستم ایجاد شده است، که می تواند برای کنترل پایداری سیستم در محدوده عملکردی گسترده ای استفاده شود. با استفاده از تقریب خطی ، مدل سیگنال -کوچک سیستم نیز جهت تجزیه و تحلیل پایداری سیستم کنترل و پاسخ گذرا به دست آمده است. در مقایسه با کنترلر مود جریان مرسوم ، کنترل SM پیشنهادی می تواند پاسخ سریع تر ، ریپل جریان کمتر و پایداری بهتری را برای qZSIحاصل نماید، زمانی که تامین وتنوع بار زیاد است. نتایج تجربی برای نشان دادن اعتبار طراحی نظری و اثربخشی کنترلر پیشنهادی، ارائه شده است.
ترجمه مقدمه
اینورتر منبع-Zیک شبکه امپدانسی منحصر به فرد را برای اتصال مدار اصلی اینورتر به منبع توان بکار می برد، که مفهوم تبدیل توان جدیدی را فراهم می کند[1]. با کنترل نسبت کار shoot-through وشاخص مدولاسیون ، اینورتر منبع- Z می تواند ولتاژ ورودی را با استفاده از عناصر پسیو افزایش یا کاهش دهد همراه با بهبودقابلیت اطمینان وکاهش هزینه، بنابراین ویژگی های منحصر به فردی فراهم می کند،از جمله قابلیتride-through طی افت (sag)ولتاژها، کاهش هارمونیکهای خط ، بهبود ضریب توان و قابلیت اطمینان،و محدوده ولتاژ خروجیوسیع[2] -[5]. اینورترشبه منبع-Z(qZSI) که اخیرا پیشنهاد شده است تمامی مزایای استفادهازZSIمرسوم را داراست و چندین مزیتبیشتر، از جملهکاهشاسترسعنصر پسیو وویژگی های جریان ورودی پیوسته را داراست[6] -[9].با توجه بهویژگی هایذکر شده در بالا، توپولوژیqZSIبرایکاربرد رابط منابع انرژی تجدید پذیر ، مانندپانل فتوولتائیک، توربین بادی وسلول سوختی بسیار جذاب است[10]، [11]. معمولا،آنسیستم های قدرتانرژی تجدید پذیرهنگامیکه بار سبک است یامنبعفراوان abundantاست، نیاز به یک باتریبرای ذخیرهانرژیاضافی دارندکهتوان باررا طی دورهفقدانیاکمبودمنبعتامین کند[12]. بنابرایناینورتربایدنه تنهابرایشارژ باتریبا توان اضافی، بلکه برای تغذیهبار ازباتریزمانی که انرژیکافینیست هم کار کند.اینورترهای منبع_Zبا باتریذخیره انرژیبرایوسایل نقلیه الکتریکیهیبریدیباتریپیل سوختی(FCHEV) استفاده شده اند[13].با جایگزین کردنیکی ازخازن های شبکهZ-منبع با یک باتریولتاژ بالا،آن قادر به کنترلتوانپیل سوختی، توان خروجیووضعیتشارژباتری (SOC) همزمانبا کنترلنسبت کارshoot-throughوشاخص مدولاسیون است . معرفیباتریکنترلqZSI را پیچیده تر می کند. وبمنظور تداومعمرباتری،کنترلدقیقجریان شارژباتری بایدبه خط مقدمبه ارمغان آورد brought to the forefront. با این حال،اکثر مقالاتموجود روی مهندسی سیستم مثلتولید انرژی[14]، [15]، مدیریت انرژی[16]، قابلیت اطمینان سیستم، اندازه واحد، وتجزیه و تحلیل هزینه[17] تمرکز کرده اند. روشکنترل جریان شارژ باتریبرایZSI/qZSIبا باتریبرایذخیره انرژیبه ندرتبا جزیئات مورد بحثقرار گرفته است.برایکنترل جریانشارژ باتریqZSI، چالش هایمتعددی برایطراحیکنترل کنندهبه شرح زیروجود دارد. 1)هردو ولتاژ خروجی و جریان شارژ باتری سیستم qZSI با باتری باید با حالت shoot-through کنترل شوند، که طراحی یک کنترلر پایدار و سریع را مشکل می سازد[18] . 2)مشابه مبدل بوست، عملکرد qZSIدر مود هدایت پیوسته (CCM) دارای یک صفر سمت راست (RHPZ) در تابع تبدیل کنترلی اش می باشد[19]،که پهنای باند کنترلر را محدود و پاسخ دینامیکیسیستم راکندمی سازد. 3) qZSI با باتری یک سیستم مرتبه پنجم غیر خطی است و جریان شارژ باتری به تغییرورودی و خروجی [ 20 ] بسیار حساس است. اگر کنترلربه خوبی طراحی نشود، ممکن است سیستم به راحتی ناپایدار شود.روش های کنترل متعددی برای رسیدن به پاسخ سریع و اورشوت کوچک برای کنترل سیستم غیر خطی ارائه شده است. در میان آنها، کنترل غیر خطی حامل و کنترل تک سیکل در برخی کاربردها، کاربرد عملی(found practical)یافته است . اگر چه ، هر روش محدودیت هایی دارد . روش کنترل حامل غیر خطی برای تولید سیگنال حامل غیر خطی به دو انتگرال گیر نیاز دارد. [ 21 ] . پارامترهای انتگرال گیر هم با فرکانس سوئیچینگ تغییر می کنند. این خصوصیات پیاده سازی یکپارچه integrated implementationاین روش را دشوار می سازد. کنترل تک سیکل در واقع یک روش پیک جریان است ، که تحت یک مدل سیگنال کوچک خطی که تنها برای یک شرایط عملکردی خاص بهینه است، طراحی شده است. از این رو، ممکن است منجر به اعوجاج جریان هارمونیکی بالایی شود به خصوص در شرایط بار کم و / یا هنگامیکه ولتاژ خطی بالاست [ 22 ]. به طور همزمان ، کنترل SM برای کنترل مبدل؟؟؟ و دیگر مبدل های الکترونیک قدرت غیر خطی توسط بسیاری از محققان مورد استفاده قرار گرفته است[23]–[27]. این روشکاندید بهتری نسبت به دیگر روش های کنترل غیر خطی محسوب می شود برای سهولت نسبی پیاده سازی اش، خصوصیات استحکام robustness و پایداری عالی آن در اختلالت سیگنال-بزرگ لمسی؟؟/handling large-signal perturbations و عدم اطمینان عناصر، و توانایی اش برای ارائه پاسخ دینامیکی بسیار سازگار همانگونه که در مرجع [ 28 ] ، [ 29 ] آورده شده است!!!. با توجه به این که روش کنترل جریان باتری به ندرت در نوشتارها مورد بررسی قرار گرفته است[ 30 ] ، این مقاله در تلاش است تا این شکاف پژوهشی راپوشش دهد . این مقاله یک روش کنترل جریانSM فرکانس ثابت برای کنترل جریان شارژ باتری در qZSIولتاژ تغذیه با سیستم ذخیره باتری را ارائه می دهد . و استفاده از کنترلر جریان ارائه شده می تواند عملکرد پایداری خوب و پاسخ گذرای سریعqZSI با منبع ورودی متغیر را برای کاربردهایانرژی های تجدید پذیر حاصل کند. ساختار مقاله به شرح زیر است : مدل دینامیکی سیگنال-بزرگ سیستم در بخش دو معرفی شده است، طراحی کنترلرSM بر اساس تئوری کنترل معادل در بخش سوم ارائه شده است، بخش چهارم به شرح مدل سیگنال –کوچک نزدیک نقطه کار حالت دائم با استفاده از روش خطی سازی برای شرایط کار پایدار سیستم کنترل اختصاص داده شده است، شبیه سازی و نتایج تجربی در بخش پنج جهت نشان دادن اعتبار کنترل SM ارائه شده است. در نهایت، به نتیجه گیری از این کار در بخش شش اشاره شده است.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله کنترل جریان دیجیتال اینورتر شبه منبع-  Zبا باتری

چکیده انگلیسی

This paper presents a fixed frequency operating sliding mode (SM) current control method with fast response and improved stability. Different from the conventional SM control with variable switching frequency, the fixed-frequency SM controller is proposed to control the modulation index and shoot-through duty ratio of the voltage-fed quasi-Z-source inverter (qZSI), which will not increase the passive components and filter design difficulty. A large-signal dynamic model of the system has been established, which can be used for the system stability control in a wide operating range. By using linear approximation, the system small-signal model is also obtained to analyze the control system stability and transient response. Compared with the conventional current mode controller, the proposed SM controller can achieve faster response, lower current ripple and better stability for qZSI when the supply and load variation is large. Experimental results are presented to demonstrate the validity of the theoretical design and the effectiveness of the proposed controller.

خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.