طراحی و شبیه سازی کنترلر مد لغزشی بهبودیافته با کاهش سنسور برای اینورتر بوست

مبدل های بوست به عنوان جزئی حیاتی در سیستم های الکترونیک قدرت، نقش اساسی در تبدیل و تنظیم سطح ولتاژ در کاربردهایی مانند سیستم های انرژی تجدیدپذیر و ذخیره ساز ایفا می کنند. کنترل دقیق این مبدل ها به دلیل ماهیت غیرخطی، تغییرات پارامترها و عدم قطعیت های مدلسازی همواره با چالش مواجه بوده است. اگرچه کنترلرهای مد لغزشی به دلیل مقاومت ذاتی در برابر این عدم قطعیت ها جایگزینی مناسب برای کنترلرهای خطی سنتی مانند PID هستند، اما پدیده «چترینگ» و نیاز به سنسورهای متعدد برای اندازه گیری تمام متغیرهای حالت، کاربرد عملی آن ها را محدود کرده است. این مقاله یک کنترلر مد لغزشی بهبودیافته برای یک اینورتر بوست ارائه می دهد که با تعریف هوشمندانه یک سطح لغزش واحد و استخراج روابط ریاضی بین متغیرهای حالت، نیاز به تعریف سطوح لغزش چندگانه و همچنین تعداد سنسورها را مرتفع می سازد. در این راستا، ابتدا مدل دینامیکی دقیق سیستم بر اساس معادلات حالت استخراج شده است. سپس با تعریف یک تابع لغزش ترکیبی و محاسبه مرجع جریان سلف ها از طریق تحلیل DC، قانون کنترل بهینه مشتق شده و پایداری سیستم با استفاده از تئوری لیاپانوف به طور تحلیلی اثبات می گردد. شبیه سازی ها در محیط MATLAB/Simulink عملکرد مطلوب کنترلر پیشنهادی را تایید می کنند، به طوری که ولتاژ خروجی سینوسی با اعوجاج هارمونیکی کل (THD) پایین (حدود ۱.۲٪) تولید شده و سیستم در برابر تغییرات پارامترها از پایداری و عملکرد مقاوم برخوردار است.

کلیدواژه ها:

مبدل بوست ، کنترل مد لغزشی ، اینورتر ، کاهش سنسور ، پایداری لیاپانوف ، اعوجاج هارمونیکی کل (THD).