Search academic texts

Information × Registration Number 2125U003641, Article popup.category Опубліковано, Стаття Title Adaptive models of the four-switch buck-boost converter popup.author Vasylenko O.V.Snizhnoi G.V.Vasylenko O.V.Snizhnoi G.V. popup.publication 14-06-2025 popup.source_user Журнал "Електротехніка та електроенергетика" (Національний університет "Запорізька політехніка") popup.source https://ee.zp.edu.ua/article/view/328765 popup.publisher Zaporizhzhia Polytechnic National University Description Мета роботи. розробка економічної адаптивної моделі силового каскаду чотириключового перетворювача знижувально-підвищувального типу (FSBB) разом із системою керування, яка адекватно моделює всі режими його роботи. Методи дослідження. Основним методом дослідження є математичне моделювання; для розрахунку параметрів моделі використані емпіричні формули; для структурного синтезу моделі конвертера застосовано підхід поведінкового програмування. Отримані результати. Показано перспективи використання FSBB конвертера в системах перетворення енергії, де вхідна та вихідна напруга варіюються відносно одна одної. Визначені переваги використання програм автоматизованого проектування (ECAD) для моделювання перетворювачів разом із системами керування як багатодоменних систем. Підходи до моделювання конвертерів спільно із системами керування проаналізовані та зазначені обмеження використання моделей на базі "усереднення простору станів" для дослідження електромагнітних характеристик та температурного менеджменту в силовій ступені перетворювача. Запропоновано метод формування динамічної моделі FSBB для ECAD програми Micro-Cap12 на основі імітації поведінки силових ключів в часі та заміни їх програмованими резисторами. Для контролю жорсткості моделі та прискорення симуляції отримано оптимальні занчення опорів цих резисторів. Розроблено також модель конвертера для програми PSIM і проведено порівняльний аналіз показників якості моделінгу та симуляції в програмах Micro-Cap та PSIM. Сформовані рекомендації по галузям використання розроблених моделей. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає в способі представлення економічної Spice-сумісної динамічної моделі FSBB, в якій інтегруються силова ступінь та система керування завдяки використанню поведінкових моделей для силових ключів. В цих поведінкових елементах запрограмовані умови комутації шляхом порівняння несучого сигнала із референсним контролюючої підсистеми ШІМ; обидва сигнали нормовані і референсний пропорційний до показника duty cycle. Шляхом динамічного перевизначення параметра duty cycle, модель адаптується для будь-якого режиму конвертера (знижувального, підвищувального і транзитного), що робить її універсальною. Розроблено також просту модель конвертера спільно із системою керування для програми PSIM, яка дає можливості не тільки аналізувати електромагнітні характеристики, але й імпортувати необхідні передаточні функції для оптимального синтезу контролера у SmartControl. Практична цінність. Обидві запропоновані моделі дозволяють аналізувати динамічні процеси в FSBB перетворювачі, оптимально поєднуючи такі суперечливі показники якості симуляції, як точність і економічність. Модель для Micro-Cap 12 дозволяє адекватно симулювати перехідні процеси силовї ступені конвертера, оскільки її отримано без попередньої лінеаризації та усереднення, крім того вона може бути доповнена температурними коефіцієнтами, ця опція відсутня для моделі PSIM. Модель PSIM дає можливість отримання передаточної функції для синтезу системи керування. popup.nrat_date 2025-11-10 Close