СИНТЕЗ ДВОКОНТУРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ РЕВЕРСИВНИХ ПІДВИЩУВАЛЬНИХ DC-DC ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ
The paper deals with the design and analysis of cascaded DC-link voltage control systems for bidirectional buck-boost DC-DC converters. Its model is significantly nonlinear and non-minimum-phase, which makes it impossible to achieve high dynamic quality indicators using standard methods of linear co...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1559 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| id |
oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1559 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-15592024-02-19T10:52:03Z DESIGN OF CASCADED VOLTAGE CONTROL SYSTEMS OF BIDIRECTIONAL DCDC BUCK-BOOST CONVERTERS СИНТЕЗ ДВОКОНТУРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ РЕВЕРСИВНИХ ПІДВИЩУВАЛЬНИХ DC-DC ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ Пересада, С.М. Ніконенко, Є.О. Ковбаса, С.М. Кузнецов, О. Лук’янчиков, А.Л. bidirectional DC-DC buck-boost converter voltage controller quality indicator load current реверсивний DC-DC перетворювач регулятор напруги показники якості струм навантаження The paper deals with the design and analysis of cascaded DC-link voltage control systems for bidirectional buck-boost DC-DC converters. Its model is significantly nonlinear and non-minimum-phase, which makes it impossible to achieve high dynamic quality indicators using standard methods of linear control theory. A new method for design and analysis of DC-DC converters control systems based on partial feedback linearization and the subsequent application of linear PI voltage and current controllers is proposed. It provides that the resulting model is composed of the feedback interconnected linear asymptotically stable subsystems with bilinear properties. The resulting system is linearized in the vicinity of the trajectories corresponding to the power balance equation. Such form allows to apply the theory of cascaded systems with two time-scale separation of the control loops dynamics. It not only ensures system stability but also allows to specify the process quality indicators using methods available to control engineers. References 14, figures 9. Розглянуто задачу синтезу та дослідження двоконтурних систем керування вихідною напругою реверсивних підвищувальних DC-DC перетворювачів. Модель таких перетворювачів є суттєво нелінійною і немінімально-фазовою, що не дає змоги за допомогою стандартних методів лінійної теорії керування досягти високих динамічних показників якості. Обґрунтовано новий метод синтезу та аналізу систем керування DC-DC перетворювачами, який базується на частковій лінеаризації зворотним зв’язком і подальшому використанні лінійних ПІ-регуляторів напруги і струму, завдяки чому формується результуюча структура системи керування у вигляді послідовного з’єднання двох лінійних асимптотичних стійких підсистем у контурі нелінійного зворотного зв’язку з білінійними властивостями. Лінеаризована система в околі траєкторій руху, які відповідають рівнянню балансу потужностей, набуває форми, що дає можливість використовувати теорію каскадних систем з розділенням у часі процесів у контурах регулювання. Для результуючої лінеаризованої структури запропоновано використовувати налаштування регуляторів з оптимізацією за «симетричним» оптимумом, що забезпечує не тільки стійкість, але й формування показників якості процесів, використовуючи для цього доступні для інженерів з керування методи. Бібл. 14, рис. 9. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2024-01-31 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1559 10.15407/techned2024.01.027 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 1 (2024): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 027 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 1 (2024): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 027 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2024.01 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1559/1417 Авторське право (c) 2024 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| institution |
Technical Electrodynamics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-02-19T10:52:03Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
реверсивний DC-DC перетворювач регулятор напруги показники якості струм навантаження |
| spellingShingle |
реверсивний DC-DC перетворювач регулятор напруги показники якості струм навантаження Пересада, С.М. Ніконенко, Є.О. Ковбаса, С.М. Кузнецов, О. Лук’янчиков, А.Л. СИНТЕЗ ДВОКОНТУРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ РЕВЕРСИВНИХ ПІДВИЩУВАЛЬНИХ DC-DC ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ |
| topic_facet |
bidirectional DC-DC buck-boost converter voltage controller quality indicator load current реверсивний DC-DC перетворювач регулятор напруги показники якості струм навантаження |
| format |
Article |
| author |
Пересада, С.М. Ніконенко, Є.О. Ковбаса, С.М. Кузнецов, О. Лук’янчиков, А.Л. |
| author_facet |
Пересада, С.М. Ніконенко, Є.О. Ковбаса, С.М. Кузнецов, О. Лук’янчиков, А.Л. |
| author_sort |
Пересада, С.М. |
| title |
СИНТЕЗ ДВОКОНТУРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ РЕВЕРСИВНИХ ПІДВИЩУВАЛЬНИХ DC-DC ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ |
| title_short |
СИНТЕЗ ДВОКОНТУРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ РЕВЕРСИВНИХ ПІДВИЩУВАЛЬНИХ DC-DC ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ |
| title_full |
СИНТЕЗ ДВОКОНТУРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ РЕВЕРСИВНИХ ПІДВИЩУВАЛЬНИХ DC-DC ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ |
| title_fullStr |
СИНТЕЗ ДВОКОНТУРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ РЕВЕРСИВНИХ ПІДВИЩУВАЛЬНИХ DC-DC ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ |
| title_full_unstemmed |
СИНТЕЗ ДВОКОНТУРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ РЕВЕРСИВНИХ ПІДВИЩУВАЛЬНИХ DC-DC ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ |
| title_sort |
синтез двоконтурних систем керування напругою реверсивних підвищувальних dc-dc перетворювачів |
| title_alt |
DESIGN OF CASCADED VOLTAGE CONTROL SYSTEMS OF BIDIRECTIONAL DCDC BUCK-BOOST CONVERTERS |
| description |
The paper deals with the design and analysis of cascaded DC-link voltage control systems for bidirectional buck-boost DC-DC converters. Its model is significantly nonlinear and non-minimum-phase, which makes it impossible to achieve high dynamic quality indicators using standard methods of linear control theory. A new method for design and analysis of DC-DC converters control systems based on partial feedback linearization and the subsequent application of linear PI voltage and current controllers is proposed. It provides that the resulting model is composed of the feedback interconnected linear asymptotically stable subsystems with bilinear properties. The resulting system is linearized in the vicinity of the trajectories corresponding to the power balance equation. Such form allows to apply the theory of cascaded systems with two time-scale separation of the control loops dynamics. It not only ensures system stability but also allows to specify the process quality indicators using methods available to control engineers. References 14, figures 9. |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1559 |
| work_keys_str_mv |
AT peresadasm designofcascadedvoltagecontrolsystemsofbidirectionaldcdcbuckboostconverters AT níkonenkoêo designofcascadedvoltagecontrolsystemsofbidirectionaldcdcbuckboostconverters AT kovbasasm designofcascadedvoltagecontrolsystemsofbidirectionaldcdcbuckboostconverters AT kuznecovo designofcascadedvoltagecontrolsystemsofbidirectionaldcdcbuckboostconverters AT lukânčikoval designofcascadedvoltagecontrolsystemsofbidirectionaldcdcbuckboostconverters AT peresadasm sintezdvokonturnihsistemkeruvannânaprugoûreversivnihpídviŝuvalʹnihdcdcperetvorûvačív AT níkonenkoêo sintezdvokonturnihsistemkeruvannânaprugoûreversivnihpídviŝuvalʹnihdcdcperetvorûvačív AT kovbasasm sintezdvokonturnihsistemkeruvannânaprugoûreversivnihpídviŝuvalʹnihdcdcperetvorûvačív AT kuznecovo sintezdvokonturnihsistemkeruvannânaprugoûreversivnihpídviŝuvalʹnihdcdcperetvorûvačív AT lukânčikoval sintezdvokonturnihsistemkeruvannânaprugoûreversivnihpídviŝuvalʹnihdcdcperetvorûvačív |
| first_indexed |
2025-09-24T17:40:12Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:40:12Z |
| _version_ |
1844167953905352704 |