طراحي كنترل‌كننده بهينه فيدبك حالت با استفاده از الگوريتم اجتماع پرندگان و تحليل پايداري در مبدل‌هاي DC-DC افزاينده در سيستم‌هاي توليد توان پيل سوختي

Optimal State Feedback Control Design and Stability Analysis of Boost DC-DC Converters in Fuel Cell Power Systems Using PSO

در اين مقاله طراحي استراتژي كنترل بهينه هوشمند ولتاژ و جريان براي مبدل‌هاي DC-DC افزاينده در سيستم‌هاي توليد توان پيل سوختي با درنظرگرفتن مدل دقيق براي نقاط كار مختلف ارايه مي‌شود. طراحي استراتژي كنترل پيشنهادي بر پايه روش فيدبك حالت پياده‌سازي شده و كنترل‌پذيري سيستم مورد نظر و محدوده‌هاي پايداري آن بررسي مي‌شود. همچنين، به‌منظور تعيين ضرايب بهينه فيدبك حالت و صفر نمودن خطاي حالت ماندگار در سيگنال ولتاژ، در ساختار كنترلي از الگوريتم اجتماع پرندگان استفاده شده و نتايج در شرايط تغيير توان بار نيز ارايه مي‌گردد. به منظور بررسي عملكرد استراتژي كنترل پيشنهادي، اين كنترل‌كننده هم بر روي مدل ميانگين و هم بر روي مدل دقيق مبدل پياده‌سازي شده و نتايج مقايسه مي‌گردد.

This paper presents an intelligent optimal design control strategy for the current and voltage of boost DC-DC convertors in fuel cell power systems by considering the detailed model for different operating points. The proposed control strategy is designed based on a state feedback whereas the controllability and the stability region are analyzed. Moreover, in order to determine of the optimal coefficients of state feedback and zero steady state error in voltage signal, in the core of the proposed control method a heuristic algorithm, namely Particle Swarm Optimization (PSO) is utilized. The results are presented for different load conditions. In order to show the feasibility of the proposed control strategy, the controller is implemented by both average model and detailed model of convertor and the results are compared.