Search academic texts

Information × Registration Number 2125U002258, Article popup.category Опубліковано, Стаття Title Analysis of linearization limit conditions and automated synthesis of the output voltage regulator of a PWM-buck converter in MATLAB/SIMULINK popup.author Plakhtii O.A.Domnin I.F.Bahach R.V.Latvynskyi V.D.Plakhtii O.A.Domnin I.F.Bahach R.V.Latvynskyi V.D. popup.publication 26-12-2025 popup.source_user Журнал "Електротехніка та електроенергетика" (Національний університет "Запорізька політехніка") popup.source https://ee.zp.edu.ua/article/view/346105 popup.publisher Zaporizhzhia Polytechnic National University Description Мета роботи. Визначення передавальної функції регулювання вихідної напруги buck-перетворювачів в функції коефіцієнта заповнення ШІМ, визначення обмежень та умов збіжності перехідних процесів в лініарізованій та імпульсній моделі buck-перетворювача, а також представлення методу автоматизованого розрахунку параметрів ПІ та ПІД регулятора шляхом використання інструменту Matlab/Simulink. Методи дослідження. Теорія електричних , теорія автоматичного керування, аналітичні розрахунки в програмі MathCad та імітаційне моделювання в програмі Matlab. Отримані результати. Представлено результати дослідження лінеаризації та визначення передавальної функції регулювання вихідної напруги понижуючого імпульсного перетворювача (buck-перетворювача) в функції коефіцієнта заповнення імпульсів в широтно-імпульсній модуляції. Визначено передавальну функцію buck-перетворювача з ШІМ та визначено обмеження даної лініаризації, а саме умовою адекватності лініаризованої моделі buck-перетворювача є обмеження значення вхідного сигналу, тобто коефіцієнта заповнення імпульсів в ШІМ, менше 1. Представлено методику автоматичного розрахунку параметрів П, ПІ, ПД та ПІД регуляторів за критерієм формування перехідного процесу задовільної форми шляхом використання блоку «PID controller» в Matlab/Simulink. Представлена методика автоматичного розрахунку коефіцієнтів регуляторів в структурах системи автоматичного регулювання (САР) працює виключно з лініаризованими моделями, і не дозволяє виконати розрахунки для імпульсних і нелінійних моделей. Для визначеної лініаризованої моделі і відповідної передавальної функції buck-перетворювача визначено коефіцієнти ПІ регулятора вихідної напруги. Представлено результати аналітичного розрахунку миттєвої функції вихідної напруги buck-перетворювача в складі системи автоматизованого регулювання вихідної напруги, яка отримана шляхом зворотного перетворення Лапласу зверненої функції системи автоматичного регулювання. Також представлено результати моделювання вихідної напруги buck-перетворювача, на лініаризованій моделі (передавальної функції) та імітаційній моделі в Matlab/Simulink. Результати аналітичного розрахунку та двох методів комп’ютерного моделювання дали ідентичні результати, що свідчить про адекватність проведеної лініаризації та задовільність методу автоматичного розрахунку параметрів регулятора за критерієм формування перехідного процесу задовільної форми за параметрами часу перехідного процесу та значення перерегулювання. Наукова новизна. Визначено умови збіжності перехідних процесів регулювання вихідної напруги buck-перетворювача в структурах систем автоматичного регулювання для лініаризованих та імпульсних моделей, що дозволяє отримати реальний перехідний процес бажаної форми, який відповідає попередньому аналітичному розрахунку. Практична цінність. Представлені передавальні функції та метод автоматичного синтезу параметрів ПІД регулятора вихідної напруги buck-перетворювача в Matlab/Simulink може бути використаний при розробці силових напівпровідникових перетворювачів та дозволяє спростити процес синтезу регуляторів в системах автоматичного керування. popup.nrat_date 2026-03-07 Close