Аналіз продуктивності підвищувального перетворювача з використанням модельного прогнозуючого контролера
| Автори | Dhurga R.S, Usha S |
| Афіліація |
Department of Electrical and Electronics Engineering, College of Engineering and Technology, SRM Institute of Science and Technology, Kattankulathur, Chennai-603203, India |
| Е-mail | ushas@srmist.edu.in |
| Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 5 |
| Дати | Одержано 08 серпня 2025; у відредагованій формі 22 жовтня 2025; опубліковано online 30 жовтня 2025 |
| Цитування | Dhurga R.S., Usha S, Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 5, 05026 (2025) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(5).05026 |
| PACS Number(s) | 07.05.Hd, 07.50.Ek, 07.05.Rm |
| Ключові слова | Підвищувальний перетворювач, Модельний прогнозуючий контролер, DC-DC перетворювач, Керування із зворотним зв'язком, PID-регулятор, Зменшення пульсацій. |
| Анотація |
Модельно-прогнозируюче керування (MPC) стало потужною стратегією керування для силової електроніки, особливо в перетворювачах постійного струму (DC-DC), завдяки своїй здатності обробляти системні обмеження та оптимізувати продуктивність у режимі реального часу. Підвищувальний перетворювач є ключовим компонентом у багатьох системах силової електроніки, широко використовується в системах відновлюваної енергії, електромобілях та промислових застосуваннях. Досягнення високої ефективності та динамічних характеристик у таких перетворювачах є значним викликом через нелінійну та змінну в часі природу системи. У цьому дослідженні описано, як ефективно регулювати напругу підвищувального перетворювача постійного струму за допомогою модельно-прогнозируючого контролера (MPC). Підвищувальний перетворювач, широко використовується в силовій електроніці для підвищення рівнів напруги, вимагає точного керування для забезпечення оптимальної продуктивності, особливо за змінних умов навантаження та вхідного сигналу. Традиційні методи керування часто мають проблеми з нелінійністю та швидкими динамічними змінами, що призводить до погіршення продуктивності. MPC, завдяки гнучкості у вирішенні проблем багатозмінного керування та прогнозуванні майбутніх дій за допомогою системної моделі, пропонує надійне рішення. Безперервно розв'язуючи задачу оптимізації на кожному інтервалі дискретизації, MPC регулює вхідний сигнал керування для підтримки бажаної вихідної напруги, дотримуючись системних обмежень. Результати моделювання демонструють, що MPC перевершує традиційні методи керування, покращуючи перехідну характеристику, зменшуючи похибку усталеного стану та підвищуючи загальну ефективність підвищувального перетворювача. Запропонований підхід також демонструє адаптивність контролера до збурень у реальному часі, що робить його перспективним методом для передових застосувань силової електроніки. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив концентрації NaCl на розмір наночастинок CdS в присутності ПВС [05001-1-05001-6]2) Аналіз вільної вібрації функціонально градуйованої нанопластини (Al2O3/Al): параметричний аналіз [05002-1-05002-5]
3) Електронна структура кристала Cr:ZnS, модифікована моно- та бівакансіями [05003-1-05003-6]
4) Електрофізичні властивості шаруватих структур [Ni80Fe20/SiOx)]n [05004-1-05004-5]
5) Дослідження антифрикційних електроіскрових покриттів на основі MoS2 для елементів торцевих ущільнень АЕС [05005-1-05005-7]
6) Вплив нелокальності та пористості на характеристики частотної вібрації SUS304/Si3N4 функціонально градуйованих нанопластин [05006-1-05006-5]
7) Багатодіапазонна мікросмужкова патч-антена з використанням штучного магнітного провідника зі збільшеною пропускною здатністю та коефіцієнтом підсилення для бездротових застосувань [05007-1-05007-5]
8) Аналітичний метод визначення порогової напруги на безперехідному польовому транзисторі із закритим каналом [05008-1-05008-4]
9) Рентгенівська та раманівська спектроскопія бінарних сполук кремнія (Si2)1 – x(BP)x [05009-1-05009-5]
10) Вплив концентрації нанорідин та профілю потоку на теплопередачу [05010-1-05010-6]
11) Порівняльний аналіз властивостей силіцидів марганцю [05011-1-05011-4]
12) Оптичні та структурні властивості наночастинок ZnSe [05012-1-05012-4]
13) Оптичні та магнітні властивості кремнію з бінарними наносполуками GexSi1 – x [05013-1-05013-5]
14) Дослідження працездатності резонансного перетворювача LLC для застосування в електромобілях [05014-1-05014-6]
15) Покращене виробництво термохромних плівок діоксиду ванадію на основі штучного інтелекту [05015-1-05015-6]
16) Контрольоване осадження тонких плівок ZnO методом спінінгового покриття: вплив швидкості спінінгу на мікроструктуру та прозорість плівки [05016-1-05016-8]
17) Визначення параметрів контактного поля сонячного елемента з кількома наногетеропереходами
18) p-i-n фотодіод із захисним кільцем p+ [05018-1-05018-6]
19) Вплив ультразвукової нанокристалічної модифікації поверхні на мікротвердість та механічні властивості на розтяг сталі 316L, отриманої методом Laser Powder Bed Fusion [05019-1-05019-10]
20) Мікроелектронний стимулятор зорових нервів [05020-1-05020-5]
21) Спіновий обмін d-f взаємодії в імпедансному спектрі [05021-1-05021-7]
22) Плазмонні явища у металевій нанокришці [05022-1-05022-10]
23) Вплив електромагнітного та оптичного випромінювання на фізичні та біологічні системи [05023-1-05023-4]
24) Реалізація трифазного Віденського випрямляча для застосувань постійного навантаження з використанням багатоканальної широтно-імпульсної модуляції [05024-1-05024-5]
25) Фізичні та прикладні аспекти наноматеріалів і тонких плівок у нових комунікаційних технологіях [05025-1-05025-5]
26) Охолоджувальна здатність потрійних нанорідин під впливом магнітного поля [05027-1-05027-5]
27) Стабілізація дискретних лінійних систем у скінченному часі з урахуванням змінної затримки з використанням нової нерівності підсумовування [05028-1-05028-6]
28) Космологічна модель хмарних струн Біанкі III типу з об'ємною в'язкістю у загальній теорії відносності [05029-1-05029-3]
29) Ефективне видалення важких металів та органічних барвників з водних розчинів за допомогою оксиду графену, пов'язаного з марганцем: дослідження адсорбції в пакетному режимі [05030-1-05030-5]
30) Самоізольована дводіапазонна MIMO-антена для покращеного рознесення у ISM-діапазоні та для бездротового застосування [05031-1-05031-5]
31) Оптимізація планування поточного цеху для енергоефективності та сталого розвитку у виробництві напівпровідників: порівняльне дослідження алгоритмів NEH та PIG_NEH [05032-1-05032-5]
32) Багаторезонансна штучна магнітна провідна ударна монопольна антена для WBAN застосувань [05033-1-05033-5]
33) Сегментація уражень шкіри за допомогою Double U-Net Framework для покращеного вилучення ознак [05034-1-05034-5]
34) Мікросмужкова патч-антена з виїмчастими кутами для покращеної багатодіапазонної продуктивності [05035-1-05035-5]
35) Модель машинного навчання на основі штучного інтелекту для класифікації напружень у тонкоплівкових матеріалах [05036-1-05036-6]
36) Використання штучного інтелекту для прогнозування електронних структур у наночастинках [05037-1-05037-6]
37) Розробка нового методу оптимізації для оцінки поверхневих каналів на основі тонкоплівкової технології [05038-1-05038-5]
38) Експериментальні дослідження для вивчення впливу легування Ca2+, Dy3+ на структурні та оптичні властивості НЧ ZnO [05039-1-05039-6]
