Synteza regulatorów ślizgowych dla obniżającego napięcie przetwornika DC-DC ze słabo tłumionym wejściowym filtrem LC

• Autorzy: Tatar Karol , Chudzik Piotr , Leśniewski Piotr

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.07.08

Warianty tytułu

EN

Sliding mode control of DC-DC buck converter with low damped input LC filter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań struktury i analizę doboru parametrów regulatora ślizgowego dla obniżającego napięcie przetwornika DC-DC ze słabo tłumionym wejściowym filtrem LC. W rozdziale teoretycznym zaprezentowano koncepcję dwóch regulatorów ślizgowego dla różnych zmiennych ślizgowych, a następnie udowodniono stabilność zaproponowanych rozwiązań. Rozdział opisujący wyniki badań symulacyjnych potwierdził użyteczność wykorzystania teorii sterowania ślizgowego do regulacji przetwornika DC-DC ze słabo tłumionym wejściowym filtrem LC. Pracę zakończono prezentacją oceny jakościowej wyników badań laboratoryjnych.

EN

The article presents the results of structure tests and analysis of the selection of parameters of the sliding mode regulator for a buck DCDC converter with a low damped input LC filter. The theoretical chapter presents the concept of a regulator for two sliding variables, and then proves the stability of the proposed solutions. The chapter describing the results of simulation tests confirmed the usefulness of using sliding mode control theory to stabilize a DC-DC converter with low damped input LC filter. The article ends with the presentation of laboratory tests results.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie ślizgowe; przetwornik DC-DC; słabo tłumiony filtr LC

EN

sliding-mode control; DC-DC converter; low damped LC filter

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 7
• Strony: 42--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tatar Karol

• Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki, 90-924 Łódź, ul. B. Stefanowskiego 18/22

autor

Chudzik Piotr

• Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki, 90-924 Łódź, ul. B. Stefanowskiego 18/22

autor

Leśniewski Piotr

• Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki, 90-924 Łódź, ul. B. Stefanowskiego 18/22

Bibliografia

• [1] Cespedes M., Xing L., Sun J., Constant-power load system stabilization by passive damping, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, no. 7, pp. 1832-1836, Lipiec 2011
• [2] Ling R., Maksimovic D., Leyva R., Second-order sliding-mode controller for higher-order DC-DC converters, Proceeding of IEEE 15th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL) , str. 1-7, Hiszpania, 2014
• [3] Sira-Ramirez H., Sliding motions in bilinear switched networks, IEEE Transaction on circuits and systems, Vol. 34,No. 8, 1987
• [4] Lingi R., Maksimovic D., Leyva R., Second-order sliding-mode controller for higher-order DC-DC converters, IEEE Transaction on Power Electronics, V. 31, 2016
• [5] Ling R., Maksimovic D., Leyva R., State-machine realization of second-order sliding-mode control for synchronous buck DCDC converters, Proceedings of IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, str. 125-132, USA, 2013
• [6] Dominguez F., Fossas E., Martinez L., Stability analysis of a buck converter with input filter via sliding-mode approach, Proc. IEEE Industrial electronics, control and instrumentation (IECON), Bolonia, Włochy, 1994
• [7] Gavagsaz-Ghoachani R., Phattanasak M., Zadni M., Martin JP., Nahid-Mobarakeh B., Pierfederici S., Stability issue of DCDC converters with input LC filter via flatness-based control, Proc. IEEE Transportation elecrifitation conference and expo (ITEC), Dearborn, USA, 2016
• [8] Phattanasak M., Gavagsaz-Ghoachani R., Martin J-P, Nahid- Mobarakeh B., Riedinger P., Improved performance of a control using switching command based on Lyapunov functions of a boost converter with LC input filter, Proc. IEEE Electrical systems for aicraft, ship propulsion and road vehicle & international transportation elecrifitation conference (ESARSITEC), Toulouse, Francja, 2016
• [9] Phattanasak M., Gavagsaz-Ghoachani R., Martin J-P, Phattanasak M., Gavagsaz-Ghoachani R., Martin J-P, Nahid- Mobarakeh B., Riedinger P., Nahid-Mobarakeh B., Comparative study of two control methods for a boost converter with LC input filter: indirect sliding-mode and flatness based control, Proc. IEEE Renewable energy research and applications (ICRERA), Palermo, Włochy, 2015
• [10] Tatar K., Leśniewski P., Chudzik P., Sterowanie ślizgowe przetwornicy DC-DC ze słabo tłumionym wejściowym filtrem LC, Przegląd Elektrotechniczny, nr 3, 106-110, 2018
• [11] Tatar K., Synteza regulatorów ślizgowych dla przetworników energoelektronicznych ze słabo tłumionymi wejściowymi filtrami LC, Praca doktorska, Politechnika Łódzka, 2019
• [12] Chudzik P., Tatar K., Lisowski G., Kowalski M., Zastosowanie uśredniania wielkości sinusoidalnych metodą najmniejszych kwadratów w algorytmach sterowania i redukcji zakłóceń, Przegląd Elektrotechniczny, nr 5, str. 141-145, 2016
• [13] Sosa J.M., Silva-Vera E. D., Martinez-Rodrigues P.R., Valdez- Fernandez A. A., Control design for a quadratic buck converter with LC input filter, Proc. IEEE International conference on power electronics (CIEP), Guanajuato, Meksyk, 2016
• [14] Iftikhar M. U., Godoy E., Lefranc P., Sadarnac D., Karimi C., A control strategy to stabilize PWM dc-dc converters with input filters using state-feedback and pole-placement, Proc. IEEE Telecommunications Energy Conference (INTELEC), 14-18 Wrzesień 2008, 1-5
• [15] Huangfu Y.; Pang S.; Nahid-Mobarakeh B.; Guo L.; Rathore A. K.; Gao F., Stability Analysis and Active Stabilization of Onboard DC Power Converter System with Input Filter, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 65, no. 1, 790-799, Styczeń 2018
• [16] Utkin V. I., Variable structure systems with sliding modes, IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 22, nr 2, s212-222, 1977
• [17] Utkin V. I., Sliding Modes and their Applications in Variable Structure Systems, MIR, Moskwa, 1978
• [18] Utkin V. I., Variable structure systems: present and future, Automation Remote Control, vol. 44, nr 9, str. 1105-1119, 1983
• [19] Bartoszewicz A., Chattering attenuation in sliding mode control systems, Control and Cybernetics, vol. 29, nr 2, 2000, 585-594.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).