طراحي كنترل‌كننده مد لغزشي ترمينال سريع با ساختار جديد براي مبدل جريان مستقيم به ‌مستقيم كاهنده

Fast terminal sliding mode controller design with a new structure for DC-DC buck converter

مبدل جريان مستقيم به مستقيم كاهنده يكي از انواع مبدل‌هاي با كاربرد زياد در مدارات الكترونيك قدرت است. اين مبدل به صورت يك سيستم غير خطي عمل مي‌كند لذا به منظور كنترل و تثبيت ولتاژ خروجي در برابر تغييرات بار و المانهاي مدار و ساير اغتشاشات لازم است تا از يك سيستم كنترل‌كننده مقاوم استفاده شود. در اين مقاله يك كنترل‌كننده جديد مد لغزشي ترمينال سريع با استفاده از خاصيت جاذبه ترمينالي تابع تانژانت معكوس به عنوان تابع لغزش براي مبدل جريان مستقيم به مستقيم كاهنده ارايه شده است. عملكرد اين كنترل كننده جديد با نوع كنترل‌كننده مد لغزشي ترمينال سريع مرسوم از لحاظ پارامتر‌هاي كنترلي از جمله زمان همگرايي ولتاژ خروجي و ساختار تابع كنترل ورودي مقايسه شده است. ويژگي منحصر به فرد اين كنترل‌كننده كم بودن اثر تكين در تابع كنترلي است. همچنين اين كنترل‌كننده داراي همگرايي گذراي سريع در تثبيت ولتاژ خروجي در شرايط مختلف است. نتايج شبيه‌سازي تاييد‌كننده عملكرد مناسب روش كنترلي مد لغزشي ترمينال سريع پيشنهادي نسبت به نوع مد لغزشي ترمينال سريع مرسوم براي مبدل جريان مستقيم به مستقيم كاهنده است.

A DC-DC buck converter is an electronic circuit with wide application in power electronics. This converter acts as a nonlinear system, so it is necessary to use a robust controller to control and regulate the output voltage under load changes, circuit elements and other disturbances. In this paper, a new fast terminal sliding mode control (FTSMC) using the property of the terminal attraction as a function of the inverse tangent for buck DC-DC converter is provided. The performance of this new controller is compared with FTSMC common type in terms of output voltage convergence time and input control function structure. The superior property of this controller is its low singular effect on the control function. Also, this controller has fast transient convergence in different situations for output voltage stability. Simulation results confirm the proper performance of the new proposed fast terminal sliding mode control method compared to traditional fast terminal sliding mode converter for DC-DC buck converter.