طراحی کنترلر غیرخطی جریان برای مبدل DC/DC

یک سیستم ذخیره ساز باتری که با اتصال سری دارای ولتاژ 300 ولت است، توسط یک مبدل DC/DC به یک باس DC با ولتاژ معین و ثابت 500 ولت متصل شده و قابلیت تبادل دوسویه توان با آنرا داراست. شماتیک مبدل در شکل 1 پیوست آمده است. در اینجا هدف کنترل شارش توان (جریان) برای این مبدل است. به بیان دقیق تر، یک سیگنال مرجع توان داریم که میخواهیم با استفاده از یک کنترلر غیرخطی با دینامیک مناسب (دقیق و سریع) و بدون خطای حالت دائم، آنرا دنبال کنیم. توان رفرنس مثبت به معنای دشارژ باتری ها و منفی به معنای شارژ آنهاست. بلوک دیاگرام کلی ساختار کنترل مدنظر در شکل 2 پیوست آمده است. هدف تنها طراحی بلوک current controller است. توضیح بیشتر 1: از آنجاییکه نقطه کار مبدل DC/DC دائماً در تغییر است (یعنی رفرنس توان مقادیر مختلفی از چند وات تا چندصد وات و حتی یک کیلووات به خود میگیرد)، لذا جهت کنترل سریع و دقیق توان مرجع، نمیتوان از کنترلرهای خطی (نظیر PI) بهره برد. لذا هدف از پروژه حاضر، طراحی یک کنترلر غیرخطی برای کنترل سریع و دقیق (با دینامیک مناسب) سیگنال توان مرجع است. توضیح بیشتر 2: لزومی به پیاده سازی کنترلر در محیط شبیه سازی نیست. البته اگر انجام شود که بهتر است. هدف، روند گام به گام طراحی به همراه توضیح متنی کوتاه جهت شفاف سازی مسیر طراحی است. شایان ذکر است که طراحی مذکور شامل آنالیز پایداری نیز میباشد.