طراحي كنترل‌كننده PD-PI براي كنترل مبدل بوست بهبود‌يافته با استفاده از الگوريتم SMA

PD-PI controller design for improved boost converter control using SMA algorithm

با عنايت به افزايش تقاضاي مصرف انرژي در عصر حاضر و مسائل ناشي از بكارگيري سوخت‌هاي فسيلي، از بهترين جايگزين‌هاي روش‌هاي سنتي، استفاده از منابع انرژي‌هاي تجديدپذير مي‌باشد. با وجود اينكه سلول‌هاي فتوولتائيك تابعي از نور خورشيد بوده و مقدار ولتاژ خروجي آن‌ها بسيار كمتر از حد معمول مي‌باشد، از مبدل‌هاي DC-DC افزاينده استفاده مي‌شود. نظر به ويژگي‌هاي غيرخطي اين مبدل‌ها، دستگاه حساسيت بالايي به تغييرات پارامتري داشته و با تغيير جزئي مقادير مدار، ولتاژ خروجي دچار نوسان مي‌شود. در نتيجه، ساختار غير خطي و ديناميك سريع اين مبدل ها بر پيچيدگي فرآيند كنترل آنها مي‌افزايد. در اين مقاله از يك كنترل‌كننده تركيبي تناسبي+ مشتقي-تناسبي+ انتگرالي (PD-PI) براي كنترل ميرايي يك مبدل DC-DC بهبود‌يافته استفاده مي‌شود. در فرآيند بهينه‌سازي ضرايب كنترل‌كننده از الگوريتم بهينه‌سازي كپك مخاطي استفاده مي‌شود. همچنين شاخص انتگرال حاصلضرب زمان در مربع خطا (ISTSE) به عنوان تابع هدف براي تنظيم پارامترهاي كنترل‌كننده و شاخص‌هاي ITSE و ISE به عنوان توابع ارزيابي استفاده مي‌شوند. درنهايت اثربخشي استفاده از كنترل‌كننده پيشنهادي در مقايسه با كنترل‌كننده PID در شرايط عملياتي مختلف ارزيابي مي‌شود. نتايج حاكي از آن است كه كنترل‌كننده پيشنهادي در بهبود شاخص‌هاي ديناميكي نظير زمان نشست و زمان صعود عملكرد بهتري داشته و منجر به افزايش پايداري مي‌شود.

مبدل‌هاي DC-DC،كنترل مبدل‌هاي DC-DC،كنترل‌كننده PD-PI،مبدل‌هاي افزاينده