طراحي كنترل‌كننده و تحليل پايداري مجانبي مبدل باك با ساختار كنترلي آبشاري و استفاده از نظريه آشفتگي منفرد

اين مقاله، اثبات نظري پايداري مجانبي حلقه‌ بسته مبدل باك DCDC را بر مبناي نظريه آشفتگي منفرد ارائه مي‌دهد. به دليل ماهيت ساختار دو مقياس زماني با ديناميك‌هاي تند و كند در اين مبدل، براي كنترل آن از ساختار كنترلي آبشاري استفاده شده است. اين كنترل‌كننده داراي دو حلقه كنترلي مي‌باشد: يك حلقه بيروني براي كنترل ولتاژ خروجي بر مبناي كنترل تناسبي انتگرالي و يك حلقه دروني براي كنترل جريان سلف بر مبناي كنترل مد لغزشي. كنترل‌كننده‌هاي مربوط به هر كدام از حلقه‌ها بر مبناي نظريه آشفتگي طوري طراحي مي‌شوند كه محدوديت‌هاي در نظر گرفته شده براي مبدل را برآورده كرده و پايداري مجانبي حلقه بسته را در گستره وسيعي از شرايط اوليه مبدل، تضمين كنند. جهت اعتبارسنجي، روش پيشنهادي براي يك مبدل باك نوعي در محيط MatlabSimulink شبيه‌سازي شده است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه با انتخاب مناسب ضرايب كنترل‌كننده PI حلقه بيروني، مطلوبات مسئله برآورده شده و سيستم پايدار مجانبي مي‌شود. همچنين مقاومت سيستم در برابر نامعيني بار و اغتشاشات ورودي و نيز نحوه رديابي مرجع ولتاژ مورد ارزيابي قرار گرفته و ساختار پيشنهادي با ساختار PIPI مقايسه شده است.