Thạc Sĩ điều khiển trượt bộ biến đổi dc-dc tăng áp

MỞ ĐẦU
Trong lĩnh vực kỹ thuật hiện đại ngày nay, việc chế tạo ra các bộ chuyển đổi
nguồn có chất lượng điện áp cao, kích thước nhỏ gọn cho các thiết bị sử dụng điện là
hết sức cần thiết. Quá trình xử lý biến đổi điện áp 1 chiều thành điện áp một chiều
khác gọi là quá trình biến đổi DC-DC. Một bộ nâng điện áp là một bộ biến đổi DC-
DC có điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào. Bộ biến đổi DC-DC tăng áp hay được
sử dụng ở mạch một chiều trung gian của thiết bị biến đổi điện năng công suất vừa đặc
biệt là các hệ thống phát điện sử dụng năng lượng tái tạo (sức gió, mặt trời). Cấu trúc
mạch của bộ biến đổi vốn không phức tạp nhưng vấn đề điều khiển nhằm đạt được hiệu
suất biến đổi cao và đảm bảo ổn định luôn là mục tiêu của các công trình nghiên cứu.
Thêm vào đó, bộ biến đổi là đối tượng điều khiển tương đối phức tạp do mô hình có
tính phi tuyến.
Để nâng cao chất lượng điều khiển cho bộ biến đổi, với đề tài ”Điều khiển trượt
bộ biến đổi DC-DC tăng áp” đã ứng dụng lý thuyết điều khiển hiện đại tạo ra bộ điều
khiển để điều khiển cho bộ biến đổi DC-DC tăng áp, đảm bảo hiệu suất biến đổi cao và
ổn định. Luận văn bao gồm 4 chương, nội dung cơ bản như sau:
Chương 1: Mô hình bộ biến đổi DC-DC tăng áp
Chương này thành lập các phương trình toán học mô tả bộ biến đổi.
Chương 2: Nguyên lý điều khiển trượt
Trong chương này trình bày các khái niệm về hệ thống cấu trúc biến, điều khiển
tương đương, mặt trượt và tính tiếp cận được của các mặt trượt, từ đó đề xuất phương
pháp để thiết kế bộ điều khiển trượt.
Chương 3: Điều khiển trượt bộ biến đổi DC-DC tăng áp

MỤC LỤC
Mục lục . 1
Mở đầu 3
Chương 1: Mô hình bộ biến đổi 5
1.1 Giới thiệu các bộ biến đổi bán dẫn . 5
1.2. Phân loại các bộ biến đổi bán dẫn . 7
1.3 Các bộ biến đổi DC-DC . 8
1.3.1. Bộ biến đổi giảm áp (buck converter) 9
1.3.2. Bộ biến đổi đảo áp ( buck-boost converter) .11
1.3.3. Bộ biến đổi tăng áp (boost converter) .12
1.3.3.1. Mô hình của bộ biến đổi 14
1.3.3.2. Mô hình dạng chuẩn 15
1.3.3.3. Điểm cân bằng và hàm truyền tĩnh .16
Chương 2: Nguyên lý điều khiển trượt 20
2.1. Giới thiệu . 20
2.2. Các hệ thống cấu trúc biến .20
2.2.1. Điều khiển đối với các hệ thống điều chỉnh bằng chuyển mạch đơn 21
2.2.2. Các mặt trượt 24
2.2.3. Ký hiệu .25
2.2.4. Điều khiển tương đương và trượt động lý tưởng .26
2.2.5. Tính tiếp cận được của các mặt trượt 29
2.2.6. Các điều kiện bất biến cho các nhiễu loạn tìm được 34
Chương 3: Điều khiển trượt bộ biến đổi DC-DC tăng áp .36
3.1 Đặt vấn đề 36
3.2. Điều khiển trực tiếp .37
3.3. Điều khiển gián tiếp .39
Chương 4: Mô phỏng kiểm chứng trên nền Matlab& Simulink .42
4.1. Mạch lực bộ biến đổi .43
4.2. Xây dựng bộ điều khiển .45
4.2.1. Bộ điều chỉnh dòng điện .45
4.2.2. Bộ điều chỉnh điện áp .54
4.2.2.1. Thử nghiệm các thông số hệ thống 58
4.2.2.2. Thử nghiệm tính điều chỉnh được của hệ thống 64
Kết luận 69
Tài liệu tham khảo 70