Control Design Techniques in Power Electronics Devices

تکنیک‌های طراحی کنترل در دستگاه‌های الکترونیک قدرت به طور خاص با تئوری‌های کنترل مرتبط با طراحی واحدهای کنترل برای دستگاه‌های الکترونیک قدرت سوئیچ‌شونده سروکار دارد، که بیشتر توسط مبدل‌های DC-DC و منابع ارائه می‌شود. ، توسط یکسو کننده ها از انواع مختلف و توسط اینورترها با توپولوژی های مختلف. روش‌های نظری برای طراحی کنترل‌کننده‌ها در سیستم‌های خطی و غیرخطی با مطالعات موردی و مثال‌های متعددی همراه است که کاربرد آنها را در زمینه نوظهور الکترونیک قدرت نشان می‌دهد. این کتاب از طریق مبحث بسیار مهم مدل سازی الکترونیک قدرت سوئیچ به عنوان سیستم های دینامیکی کنترل شده معرفی شده است. طرح‌بندی مدارهای دقیق، شماتیک‌ها و پاسخ‌های کنترل حلقه بسته واقعی از یک گروه نماینده از نیروگاه‌های مورد بحث و ایجاد شده با استفاده از تئوری شامل می‌شوند.

نظریه‌های کنترلی که در این کتاب وجود دارند عبارتند از: کنترل حالت لغزشی و کنترل بازخورد با استفاده از خطی سازی تقریبی (بازخورد حالت خطی، استاتیک و پویا متناسب-انتگرال-دیفرانسیل (کنترل PID)، بازخورد خروجی از طریق طراحی ناظر، کنترل مبتنی بر لیاپانوف و کنترل مبتنی بر انفعال). روش‌های طراحی کنترل غیرخطی ارائه‌شده عبارتند از: خطی‌سازی دقیق بازخورد، خطی‌سازی ورودی-خروجی، صافی دیفرانسیل، کنترل PID تعمیم‌یافته و مجدداً، کنترل مبتنی بر انفعال.

این مقاله مورد توجه محققان در سیستم‌های قدرت و سیستم‌های قدرت خواهد بود. مشکلات کنترل مربوط به آنها همچنین به معلمان و دانش‌آموزان در این زمینه‌ها با سبک آموزشی و منبع غنی نمونه‌های کاربردی کارشده از طیف گسترده‌ای از تئوری‌های کنترل کمک خواهد کرد.

Control Design Techniques in Power Electronics Devices deals specifically with control theories relevant to the design of control units for switched power electronics devices, for the most part represented by DC–DC converters and supplies, by rectifiers of different kinds and by inverters with varying topologies. The theoretical methods for designing controllers in linear and nonlinear systems are accompanied by multiple case studies and examples showing their application in the emerging field of power electronics. The book is introduced through the very important topic of modeling switched power electronics as controlled dynamical systems. Detailed circuit layouts, schematics and actual closed-loop control responses from a representative group of the plants under discussion and generated by applying the theory are included.

The control theories which feature in the book are: sliding mode control and feedback control by means of approximate linearization (linear state feedback, static and dynamic proportional-integral-differential (PID control), output feedback trough observer design, Lyapunov-based control and passivity-based control). Nonlinear control design methods represented include: exact feedback linearization, input-output linearization, differential flatness, generalized PID control and, again, passivity-based control.

This monograph will be of interest to researchers in power systems and their related control problems. It will also assist tutors and students in these fields with its dydactic style and its rich source of worked-out application examples from a broad spectrum of control theories.