در فرآیند کنترل مبدل¬¬¬¬¬های چند¬¬¬¬¬سطحی چند¬¬¬¬¬¬بخشی ، اهداف کنترلی شامل کاهش جریان گردشی، کنترل ولتاژ خازن¬ها و رگولاسیون جریان خروجی می¬باشد. در این پایاننامه ضمن تحقق اهداف مذکور، پایداری مقاوم حلقه بسته¬ی مبدل مورد بررسی قرار می¬گیرد. روش کنترل مورد استفاده در این پایاننامه، روش پایدارسازی لیاپانوف می¬باشد. برای این کار ابتدا معادلات دینامیکی غیرخطی مبدل با استفاده از روش متوسط¬گیری استخراج گردیده و سپس مختصات نقاط کار با استفاده از این معادلات بدست میآید. با استفاده ازمعادلات دینامیکی و مختصات نقاطکار، معادلات مربوط به دینامیک خطا محاسبه خواهد شد. طراحی یک کنترلکنندهی مقاوم برای دینامیک غیرخطی مبدل چند سطحی چند بخشی با وجود نامعینیها و اغتشاشات، نیازمند تفکیک بخش معین و نامعین خواهد بود که در این پژوهش برای نخستین بار از روش بسط تیلور برای این کار استفاده شده است. با تعریف یک تابع لیاپانوف مناسب و حل معادلات مشتق تابع لیاپانوف با شرط منفی شدن مشتق تابع لیاپانوف، ورودیهای کنترلی مناسب، برای سیستم نامی ( سیستم بدون نامعینی و اغتشاش) طراحی میگردد. در ادامه، با بازطراحی کنترلکننده نامی برای دینامیک غیرخطی مبدل بدون نیاز به تفکیک نامعینیهای موجود به نامعینیهای سازگار و ناسازگار و صرفا با اطلاع از کران بالای نامعینیها اقدام به طراحی کنترلکنندهی مقاوم پیوسته با استفاده از تابع لیاپانوف یکسان با تابع لیاپانوف دینامیک نامی شده است. بدین ترتیب پایداری مجانبی دینامیک نامی حلقهبسته مبدل و درمجموع پایداری عملی دینامیک حلقه بسته مبدل با وجود نامعینی و اغتشاش تضمین میشود.
متن يادداشت
In the control of modular multi-level converters, the control objectives include circulating current reduction, capacitors’ voltages regulation and output current control. In this thesis, while fulfilling these goals, the closed-loop robust stability of the converter is investigated. The control method used in this thesis is established based on the Lyapunov stability theory. For this purpose, first, the nonlinear dynamic equations of the converter are extracted using the averaging technique, and then the coordinates of the operating points are obtained using these equations. Using dynamic equations and coordinates of operating points, the error dynamics equations are calculated. The design of a robust controller for the nonlinear error dynamics of the modular multi-level converter, in the presentence of the uncertainties and disturbances, requires the separation of the nominal and the uncertain parts. To perform such a separation, the Taylor series method has been used in this thesis. By defining a suitable Lyapunov function and making its derivative negative, suitable control inputs are designed for the nominal system, without uncertainty and disturbance, using damping stabilization method. Next, the robust controller is designed using the same Lyapunov function used for the stabilization of the nominal system. This is done by making the derivative of Lyapunov function negative outside of a compact set or within a compact set described by norm inequalities. The proposed robust controller design procedure can be applied to dynamic systems with both matched and mismatched uncertainties, and the required information about uncertainties is only their normed bounds via known functions. In this way, the various notions of stability such as globally uniformly ultimately boundedness and locally uniformly ultimately boundedness of the uncertain nonlinear system are derived. The simulation results illustrate the effectiveness of the proposed robust controller synthesis for the robust stabilization of a modular multilevel converter.
عنوانهای گونه گون دیگر
عنوان گونه گون
Nonlinear Robust control of modular multilevel converters
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
موضوع مستند نشده
مبدل چندسطحی چندبخشی
موضوع مستند نشده
پایدارسازی مقاوم غیرخطی
موضوع مستند نشده
پایداری مجانبی
موضوع مستند نشده
روش لیاپانوف
اصطلاحهای موضوعی کنترل نشده
اصطلاح موضوعی
مبدل چندسطحی چندبخشی، پایدارسازی مقاوم غیرخطی، پایداری مجانبی، پایداری عملی، روش لیاپانوف، کنترل حلقه بسته
اصطلاح موضوعی
Modular multilevel converter, Nonlinear robust stabilization, asymptotic stability, practical stability, Lyapunov Direct method, closed loop control
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )