پایان نامه مدل سازی دینامیکی و شبیه‌سازی مبدل باک و مبدل بوست

فهرست:

چکیده فارسی.. 1

فصل اول: مقدمه.. 2

1-1 مبدل‌های dc به dc. 3

1-2 میانگین فضای حالت.. 3

1-3 کنترل حالت جریان.. 4

1-4 محرک برای این کار.. 5

1-5 مدل‎ها برای مبدل‎های dc به dc بدون کنترل کننده ها.. 7

1-6 مدل‌ها برای کنترل حالت جریان.. 8

1-7 تأثیر بار روی دینامیک‌ مبدل.. 9

1-8 استفاده جریان بار برای کنترل.. 10

فصل دوم: مروری بر گذشته و کارهای انجام شده در زمینه مدلسازی دینامیکی و شبیه‌سازی مبدل باک و مبدل بوست.. 13

2-1 کارهای انجام شده در گذشته در زمینه مدلسازی دینامیکی و شبیه سازی مبدل بوست.. 14

2-2 کارهای انجام شده در گذشته در زمینه مدلسازی دینامیکی و شبیه‌سازی مبدل باک.. 22

2-2-1حذف ریپل.. 25

2-2-2: شبیه‌سازی گذرا برای تغییر بار.. 26

2-2-3: تغییر ولتاژ ورودی.. 27

2-2-4: تغییرات ولتاژ تغذیه و بار.. 27

2-2-5: اصول نگهداری انرژی.. 29

2-2-6: مدل مدار دینامیک سیگنال بزرگ.. 30

2-2-7: محدودیت نسبت کاری.. 31

2-2-8: مدل مدار معادل DC.. 31

2-2-9: مدل مدار معادل سیگنال کوچک.. 32

فصل سوم: بررسی کارهایی که در زمینه این تحقیق باید انجام شود   35

3-1 مبدل باک.. 36

3-1-1 یکسوسازی سنکرون.. 37

3-1-2 تعادل ولتاژ دوم القاگر.. 37

3-1-3 تعادل شارژ خازن.. 38

3-2 مبدل بوست.. 39

3-3 شبیه‌سازی مبدل بوست و مبدل باک.. 41

فصل چهارم: مدلسازی دینامیکی و الگوریتم و شبیه‌سازی از مبدل باک و مبدل بوست.. 44

4-1 مدلسازی دینامیکی از مبدل بوستdc – dc برای کاربردهای سیستم انرژی خورشیدی.. 45

4-2 الگوریتم MPPT برای مبدل بوست در کاربرد انرژی خورشیدی.. 47

4-2-1 P& O متعارف با اغتشاش ثابت.. 48

4-2-2 P& O متعارف با اغتشاش تطبیقی.. 50

4-2-3 تکنیک MPPT P& O تطبیقی تغییر داده شده.. 51

4-3 شبیه‌سازی از مبدل بوست dc-dc برای کاربردهای سیستم انرژی خورشیدی   54

4-4 الگوریتم MPPT برای مبدل بوست در کاربرد پیل سوختی.. 59

4-5 مدلسازی و شبیه‌سازی از مبدل بوست با لایه میانی گین بالا برای کاربردهای پیل سوختی.. 61

4-5-1: حالت های عملکرد.. 62

4-6 مدلسازی دینامیکی از مبدل باک با کنترل حالت لغزشی.. 72

4-7 الگوریتم برای مبدل باک.. 76

4-7-1 الگوریتم MPC افق کوتاه.. 76

4-7-1-1L=1  افق پیشگویی.. 77

4-7-1-2 L=2 افق پیشگویی.. 78

4-7-2 کنترل هیسترزیس سه سطحی.. 80

4-7-2-1 الگوریتم کنترل هیسترزیس سه سطحی.. 81

4-7-2-2 شناسایی بار روی خط.. 82

4-8 شبیه‌سازی از مبدل باک با کنترل حالت لغزشی.. 84

4-9 مدلسازی و شبیه‌سازی از مبدل باک با لایه میانی.. 88

فصل پنجم: نتیجه گیری.. 96

5-1 نتیجه‌گیری نهایی از مبدل بوست در کاربرد انرژی خورشیدی.. 97

5-2 نتیجه‌گیری نهایی از مبدل بوست در کاربرد پیل سوختی.. 97

5-3 نتیجه‌گیری نهایی از مبدل باک با کنترل حالت لغزشی.. 98

5-4 نتیجه‌گیری نهایی از مبدل باک بالایه میانی و کنترل کننده PID   99

5-5 پیشنهادات تحقیقات بعدی و کارهای انجام شده در این تحقیق توسط من وکارهای انجام شده با استفاده ازمنابع.99

فهرست منابع.. 100

چکیده انگلیسی

منبع:

1- رشید م. 1387. الکترونیک قدرت: مدارها- عناصر- کاربردها. ترجمه ا افجه‌ای، م مهاجر. نوبت هشتم. تهران: نوپردازان، 688 صفحه.

2- موهان ن، آندلندت، رابینز و . 1391. الکترونیک قدرت: مبدل‌ها- کاربردها- طراحی. ترجمه ج سلطانی، م رستگار فاطمی، ن ابجدی. نوبت اول. تهران: نیاز دانش، 351 صفحه.

3. Ahmad A, Liu k, Kinoshita H. 2010. High performance algorithms for the control of buck dc-dc converters. International Journal of Engineering Science and Technology, 2(10): 5799-5812.

4. Alargt F, Ashur A. 2013. Analysis and simulation of interleaved boost converter for automotive applications. International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT), 2: 76-82.

5. Benyahia N, Denoun H, Badji A, Zaouia M, RekiouaT, Benamrouche N, Rekioua D. 2014. MPPT Controller for an interleaved boost dc-dc converter used in fuel cell electric vehicles. International Journal of Hydrogen Energy: 1-10.

6. Chander S, Agarwal P, Gupta I. 2010. Design, modeling and simulation of dc-dc converter for low voltage applications. IEEE ICSET, Kandy, Srilanka, 6-9 Dec.

7. Chonsatidjamroen S, Areerak K-N, Areerak K-L. 2011. Dynamic model of a buck converter with a sliding mode control. World Academy of Science, Engineering and Technology, 60: 288-293.

8. Chudjuarjeen S, Jayasuriya S, Juan C, Jimenez, Chika O, Nwankpa, Miu K, Sangswang A. Simulation of a dc-dc boost converter with network models. Electrical and Computer Engineering Department Drexel University, Department of Electrical Engineering King Mongkut’s University of Technology Thonburi.

9- Gong S, Chen L, Yu C, Xie G. 2012. Modeling and simulation of non- ideal buck converter in dcm. International Journal of Computer Technology and Electronics Engineering (IJCTEE), 2: 72-75.

10. Han S, Choi N, Rim C, Cho G. 1998. Modeling and analysis of static and dynamic characteristics for buck- type three- phase pwm rectifier by circuit dqtrans formation. IEEE Transaction son Power Electronics, 13: 323-336.

11. Hasaneen B, Mohammed A. 2008. Design and Simulation of dc/dc boost converter. IEEE Faculty of Eng , Al-Azhar University, Faculty of Engineering, Minia University: 335-340.

12. Husna A, Siraj S, Muin M. 2012. Modeling of dc-dc converter for solar energy system applications. IEEE Symposium on Computers & Informatics: 125-129.

13. Johansson B. 2004. Dc-dc converters- dynamic model design and experimental verification. Doctoral dissertation, Department of Industrial Electrical Engineering and Automation, Lund University, Sweden.

14. Joseph F, Kumar X, Kumar S. 2012. Design and simulation of a soft switched dc boost converter for switched reluctance motor. American Journal of Applied Sciences, 9 (3): 440-445.

15. Kalpana Ch, Babu Ch, Kumari J. 2013. Design and implementation of different mppt algorithms for pv system. International Journal of Science, Engineering and Technology research (IJSETR), 2: 1926- 1933.

16. Kasat S. 2004. Analysis, design and modeling of dc-dc converter using simulink. Master of science thesis, College of Oklahoma State University, USA.

17. Kirubakaran A, Jains, Nema R.K. 2010. The pem fuel cell system with dc/dc boost Converter: design, modeling and simulation. ACEEE International Journal on Electrical and Power engineering, 1: 26-30.

18.Marcelo G, Villava , Ruppert F. Modeling and design of a step- down dc-dc converter with input voltage control for photo voltaic applications. Faculdade de Engenharia Eletricae de Computa cao – UNICAMP.

19. Margaris I, Tsouchnikas A, HatziargyriouN. Model and simulation results of a dc/dc boost converterina w/t equipped with synchronous generator. National Technical University of Athens Department of Electrical and Computer Engineering Laboratory of Electrical systems Iroon Polytechniou 9.

20.  Khamis A, Kamarudin M, Lada M, Jamri M, Hanafi F, Nazmi A. Identification and simulation of dc-dc boost converter for charging up PV voltage for 24- volts battery. Faculty of Electrical Engineering University Teknikal Malaysia Melaka, Durian Tunggal.

21. Mayo- Maldonado J, Salas- Cabrera R, Cisneros- villegas H, Gomez- Garcia M, Salas- Cabrera E, Castillo-Gutierrez R, Ruiz- Martinez O. 2010. Modeling and control of a dc- dc multilevel boost converter. Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science, San Francisco, USA, October 20-22.

22.Mishra A, Bhadakkar A, Jabalpur, M.P. 2013. Simulation model of buck converter closed system using pmbldc drive. Int. Journal of Engineering Research and Applications, 3: 377- 383.

23. Prakash S, Dhanase karan R. 2011. Modelling and simulation of closed loop controlled buck converter fed pmbldc drive system. Research Journal of Applied Science, Engineering and Technology, 3 (4): 284- 289.

24. Prakash S, Dhanasekaran R. 2013. Simulation of inter leaved buck converter fed pmbldc drive system with input disturbance. International Journal of Recent Development in Engineering and Technology, 1: 36-40.

25. Ramesh babu P, Prabhu V. 2013. Modeling and performance analysis of buck converter fed pmbldc motor drives in matlab/ simulink environment. International Conference on Circuits, Power and Computing Technologies ICCPCT: 219-224.

26. Sabzehgar R. 2012. Modeling and control of boost converters with application to energy harvesting. Doctor of philosophy thesis, school of Engineering Science Faculty of Applied Sciences, Sim on Fraser University.

27.Saudi Samosir A, Taufiq, Shafie A, Yatim A. 2011. Simulation and implementation of interleaved boost dc- dc converter for fuel cell application. International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS), 1: 168-174.

28.Seyezhai R, Harinee, Nagarajan. 2012. Simulation and implementation of Soft- switched inter leaved dc-dc boost converter for fuel cell systems. Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 1: 203-208.

29. Seyezhai R, Anitha Mahalakshmi R, Mahalak shim S, Bhavani M. 2013. Simulation and implementation of high gain interleaved boost converter for fuel cell applications. International Journal of Innovative Research in Computer and Communication Engineering, 1: 1109-1117.

30. Sharma S, Sonia, Kumar S. Simulation model of boost converter used in photovoltaic system. International Journal of Advances in Electrical and Electronics Engineering, 2: 218- 224.

31. Shrud M,  Bonsbaine A, Ashur A, Thourn R, Benmusa T. 2009. Modeling and simulation of automotive inter leaved buck converter . IEEE.

32. Shrud M, Kharaz A, Ashur A, Faris A, Benamar M. 2010. Analysis and simulation of automotive interleaved buck converter. World Academy of Science, Engineering and Technology, 39: 10-17.

33.Shrud M, Kharaz A, Ashur A, Shater M, Benyoussef I 2010. A study of modeling and simulation for inter leaved buck converter. 1St Power Electronic & Drive Systems Technologies Conference: 28-35.

34. Spiazzi G, Buso S, Sichirollo F, Corradini L. 2012. Small- signal modeling of the inter leaved boost with voltage multiplier. IEEE Department of  Information Engineering University of Padova: 431: 437.