Use of DCR-optimized natural switching surfaces in the second-order sliding mode control of DC/DC buck and boost converters and current limiting methods
DA/DA buck ve boost dönüştürücülerin ikinci derece kayan kipli kontrolünde DAD-optimize doğal anahtarlama yüzeylerinin kullanılması ve akım limitleme metotları
- Tez No: 886467
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER MORGÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğal anahtarlama yüzeylerini kullanan ikinci derece kayan kipli kontrol, başlama, yük değişimleri ve büyük sinyal bozulmaları için anahtarlamalı buck ve boost dönüştürücülerin kontrolünde etkili dinamik performans göstermiştir. Bununla birlikte, pratik uygulama chattering olgusu ve açılış, yük akımı artış durumları sırasında yüksek bobin akımları gibi zorluklarla sıklıkla karşılaşır. Bu araştırmanın temel odak noktası, bu pratik sorunlar için potansiyel çözümler önermektir. Anahtarların iletken durum dirençleri ve çıkış kapasitörlerin seri eşdeğer dirençleri gibi parazitik dirençlerin düşük olduğu varsayıldığında, indüktörün direkt akım direnci (DAD) damping etkisi nedeniyle chatteringe neden olan birincil parazitik direnç haline gelir. Bu sebeble, indüktörün DAD'sı doğal anahtarlama yüzeylerinin türetildiği sistem dinamiklerinde dikkate alınmıştır. Bu yüzeylerin kontrol yasalarına entegre edilmesiyle kayıpların neden olduğu chattering etkisi azaltılırken etkili kontrol korunmaktadır. Ayrıca, dönüştürücü koruması ve güvenilirliği için akım sınırlama teknikleri önerilmiştir. Bu teknikler, geçici büyük endüktör akımlarını etkili bir şekilde yönetmek için kontrol yasalarına entegre edilmiştir, böylece potansiyel hasar önlenir ve dönüştürücünün genel performansı artırılır. Teorik analiz, geometrik gösterimler ve simülasyon çalışmaları aracılığıyla, doğal anahtarlama yüzeylerini entegre eden buck ve boost dönüştürücülerin ikinci derece kayan kipli kontrolünde chatteringi en aza indirmek ve büyük endüktör akımlarını yönetmek için kapsamlı bir çerçeve oluşturulmuştur.
Özet (Çeviri)
Second-order sliding mode control utilizing natural switching surfaces has demonstrated robust dynamic performance in the control of switching buck and boost converters for start-up, load changes, and large signal disturbances. However, practical implementation often encounters challenges such as the chattering phenomenon and large inductor currents during start-up or loading transients. The primary focus of this research is proposing potential solutions for these practical issues. Assuming the parasitic resistances, such as the on-state resistances of switches and the equivalent series resistances of output capacitors, are relatively low, the direct current resistance (DCR) of the inductor becomes the primary parasitic resistance that causes chattering due to its damping effect. For this reason, the DCR of the inductor is taken into account in the system dynamics from which natural switching surfaces are derived. By incorporating these surfaces into the control laws, the chattering effect caused by losses is mitigated while maintaining effective control. Furthermore, current limiting techniques are proposed for converter protection and reliability. These techniques are integrated into the control laws to manage large inductor currents effectively during transients, thereby preventing potential damage and enhancing the overall performance of the converter. Through theoretical analysis, geometrical representations, and simulation studies, a comprehensive framework for minimizing chattering and managing large inductor currents in the second-order sliding mode control of buck and converters integrating natural switching surfaces is established.
Benzer Tezler
- Bazı ağır metal iyonlarının uzaklaştırılmasında kullanılacak yeni tabii ve sentetik kompozit adsorbanların geliştirilmesi
The development of new natural and synthetic composite adsorbans to remove some heavy metal ions
ŞERİFE PARLAYICI
Doktora
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL PEHLİVAN
- Investigation of pine (Pinus nigra) bark extracts containing phenolic compounds
Fenolik bileşikler içeren karaçam (Pinus nigra) kabuğu ekstraktlarının incelenmesi
MERILYN AMLANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Gıda MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENEM YETGİN
- Düşey kanallarda doğal ısı taşınımı
Free convection in vertical tubes
LALE DEMİRAYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. FERİDUN ÖZGÜÇ
- Direkt organogenesis yöntemi ile çoğaltılan Kızılçam'da (Pinus brutia ten.) sürgün gelişiminin optimize edilmesi
Shoot growth optimization on Turkısh red pine (Pinus brutia ten.) multiplied by direct organogenesis method
SÜLEYMAN ALPKAN AKKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyolojiAkdeniz ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TOLGA YILDIRIM
- Statistical design and yield enhancement of low voltage cmos VLSI circuits
Düşük gerilimli analog VLSI devrelerin istatistiksel tasarımı
TUNA B. TARIM
Doktora
İngilizce
1999
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. H. HAKAN KUNTMAN