ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP BỘ CHUYỂN ĐỔI BUCK-BOOST SỬ DỤNG ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT DỰA VÀO MẶT TRƯỢT PI | Tùng | TNU Journal of Science and Technology

ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP BỘ CHUYỂN ĐỔI BUCK-BOOST SỬ DỤNG ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT DỰA VÀO MẶT TRƯỢT PI

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 12/12/21                Ngày hoàn thiện: 20/01/22                Ngày đăng: 11/02/22

Các tác giả

1. Phạm Thanh Tùng Email to author, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long
2. Lê Thanh Quang Đức, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long

Tóm tắt


Bài báo này trình bày phương pháp thiết kế bộ điều khiển trượt dựa vào mặt trượt tích phân tỷ lệ cho bộ chuyển đổi Buck-Boost. Phương pháp điều khiển trượt xuất hiện như một công cụ hiệu quả để giải quyết sự không chắc chắn và nhiễu ngoài trong hầu hết các hệ thống thực tế và là một trong các phương pháp điều khiển hồi tiếp bền vững. Tuy nhiên, một trong những nhược điểm của điều khiển trượt là hiện tượng dao động tần số cao (chattering) quanh mặt trượt. Bài báo này sử dụng điều khiển trượt kết hợp với mặt trượt tích phân tỷ lệ để khắc phục hiện tượng chattering. Phương pháp đề xuất được kiểm chứng để điều khiển bám điện áp bộ chuyển đổi Buck-Boost. Kết quả mô phỏng với MATLAB/Simulink cho thấy hiệu quả của phương pháp đề xuất được so sánh với điều khiển trượt mô hình nội và điều khiển PID với thời gian tăng đạt 0,0022(s), độ vọt lố hội tụ về 0, sai số xác lập là 0,014(s), thời gian xác lập là 0,0041(s).

Từ khóa


Điều khiển trượt; Buck-Boost; Mặt trượt PI; Điều khiển điện áp; MATLAB/Simulink

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] M. D. Almawlawe and M. Kovandzic, “A Modified Method for Tuning PID Controller for Buck-Boost Converter,” International Journal of Advanced Engineering Research and Science (IJAERS), vol. 3, no. 12, pp. 20-26, 2016.

[2] A. Ammar, “Voltage Controller of DC-DC Buck Boost Converter with Proposed PID Controller,” International Journal of Advanced Research in Computer Engineering & Technology (IJARCET), vol. 9, no. 1, pp. 2278-1323, 2020.

[3] B. Loarte, O. Camacho, G. Chavez, P. Leica, and M. Pozo, “Sliding Mode Control Based on Internal Model for a Non-minimum phase Buck and Boost Converter,” Enfoque UTE., vol. 10, no. 1, pp. 41-53, 2019.

[4] Q. Duong, V. T. Nguyen, N. Sava, M. Scripcariu, and M. Mussetta, “Design and simulation of PI-type control for the Buck Boost converter,” International Conference on Energy and Environment (CIEM), 2017, pp. 79-82.

[5] Suhariningsih, M. Mukti, and R. Rakhmawati, “Implementation Buck-Boost Converter using PI Control for Voltage Stability and Increase Efficiency,” International Seminar on Application for Technology of Information and Communication (iSemantic), 2019, pp. 492-496.

[6] H. Amirez, G. Garzón, C. P. Torres, J. Navarrete, and C. Restrepo, “LMI Control Design of a Non-Inverting Buck-Boost Converter: A Current Regulation Approach,” TECCIENCIA. vol. 12, pp. 79-85, 2017.

[7] E. R. Lisy, M. Nandakumar, R. Anasraj, and P. R. Kumar, “Design of Robust Chattering Free Integral Sliding Mode Controller for Dual Input Buck Boost Converter,” International Journal of Applied Engineering Research, vol. 13, no. 1, pp. 358-365, 2018.

[8] S. Balamurugan, P. Venkatesh, and M. Varatharajan, “Fuzzy sliding-mode control with low pass filter to reduce chattering effect: an experimental validation on Quanser SRIP,” Indian Academy of Sciences, vol. 42, no. 10, pp. 1693-1703, 2017.

[9] K. A. Baghaei, H. Ghaffarzadeh, S. A. Hadigheh, and D. Dias-da-Costa, “Chattering-free sliding mode control with a fuzzy model for structural applications,” Structural Engineering and Mechanics, vol. 69, no. 3, pp. 307-315, 2019.

[10] C. B. Kadu and A. A. Khandekar, “Design of sliding mode controller with PI sliding surface for robust regulation and tracking of process control systems,” Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, vol. 140, pp. 1-11, 2018.

[11] H. U. Suleiman, M. B. Mu’azu, T. A. Zarma, A. T. Salawudeen, S. Thomas, and A. A. Galadima, “Methods of Chattering Reduction in Sliding Mode Control: A Case Study of Ball and Plate System,” International Conference on Adaptive Science & Technology (ICAST), 2018, pp. 1-9.

[12] N. Cibiraj and M. Varatharajan, “Chattering reduction in sliding mode control of quadcopters using neural networks,” International Conference on Power Engineering, Computing and Control, 2017, pp. 885-892.

[13] L. Wan, G. Chen, M. Sheng, Y. Zhang, and Z. Zhang, “Adaptive chattering-free terminal sliding-mode control for full-order nonlinear system with unknown disturbances and model uncertainties,” International Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 17, pp. 1-11, 2020.

[14] J. - S. Fang, J. Tsai, Y. -J. Yan, and S. -M. Guo, “Adaptive Chattering-Free Sliding Mode Control of Chaotic Systems with Unknown Input Nonlinearity via Smooth Hyperbolic Tangent Function,” Mathematical Problems in Engineering, vol. 2019, pp. 1-9, 2019.

[15] R. H. G. Tan and L. Y. H. Hoo, “DC-DC converter modeling and simulation using state space approach,” IEEE Conference on Energy Conversion (CENCON), 2015, pp. 42-47.

[16] C. -H. Lin and F. -Y. Hsiao, “Proportional-Integral Sliding Mode Control with an Application in the Balance Control of a Two-Wheel Vehicle System,” Applied Sciences, vol. 10, pp. 1-27, 2020.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5342

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved