ارائه شيوه جديدي براي مدلسازي مبدل Cuk بر مبناي گراف سيگنال جريان و كنترل آن به روش مقاوم از نوع حساسيت تركيبي

A New Method of Modeling for Cuk Converter Based on Signal Flow Graph Approach and its Control by using a Mixed Sensitivity Type Robust Technique

در اين مقاله شيوه جديدي بر مبناي گراف سيگنال جريان براي مدلسازي مبدل Cuk ارائه شده و در كنار آن روش اوليه مبتني بر گراف سيگنال جريان پيشنهاد شده در مراجع نيز بر روي مبدل Cuk پياده شده است. روش پيشنهادي فرآيند بسيار ساده­تري در مقايسه با ساير روش­هاي مدلسازي و هم چنين روش قديمي­تر مبتني بر گراف سيگنال جريان داشته و از گراف به دست آمده مي­توان سه مدل سيگنال كوچك، سيگنال بزرگ و حالت ماندگار مبدل را استخراج نمود. هم چنين بعد از به دست آوردن گراف مبدل مي­توان تابع تبديل هر متغيري در مدار را نسبت به متغير دلخواه ديگر و بدون افزودن بار محاسباتي بيش­تر به دست آورد. بعد از انجام مدلسازي، مساله طراحي يك سيستم كنترلي براي مبدل Cuk مورد بحث قرار گرفته است. در فرآيند پيشنهادي از يك روش كنترل مقاوم براي طراحي سيستم كنترلي استفاده شده است. با وجود اينكه مدار مبدل ذاتأ غيرخطي مي­باشد، در اينجا نشان داده مي­شود كه اين مساله در طراحي كنترل كننده تاثير نداشته و به وسيله كنترل كننده­هاي خطي با پارامترهاي تنظيم شده به روش مقاوم و از نوع حساسيت تركيبي، كنترل مبدل امكان­پذير است.

In this paper, a new method based on signal flow graph is proposed for modeling a Cuk converter. Furthermore, the original signal flow graph based method suggested in literature is also implemented on the Cuk converter. The proposed method is very simple in the process, compared to other methods of modeling and the old method of signal flow graph. By using signal flow graph approach the three models of small signal, large signal and steady state are extracted. Also, without adding any additional computation, the desired transfer function between any two state variables of the circuit is extractable. After modeling the converter, a controller design problem for the Cuk converter will be discussed. A robust control method is proposed for controlling the system. It will be shown that, although the switching converter has a nonlinear nature, but this does not affect the controller design problem. By using a linear controller with parameters tuned with a robust method of mixed sensitivity type, controlling the converter is possible.