Kaotikus impulzusszélesség modulációs módszerek vizsgálata a teljesítményelektronikában

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Sütő Zoltán
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Kaotikus és nem lineáris jelenségek minden természettudományi területen előfordulnak. A mérnöki gyakorlatban azonban gyakran nem foglalkoznak ezekkel, mert körülményes a vizsgálatuk. A mindennapi teljesítményelektronikai eszközök tervezésekor külön figyelmet fordítanak a kaotikus jelenségek elkerülésére.

A szakdolgozat célja, hogy tanulmányozza és vizsgálja azokat a nem lineáris teljesítményelektronikai rendszereket, amik kaotikusan viselkedhetnek. Ezen kívül egy konkrét kaotikus rendszer, feszültségcsökkentő konverter által táplált feszültség vezérelt egyenáramú motor vizsgálatát is tartalmazza.

A dolgozat része egy valós és egy szimulált rendszer összehasonlítása. A rendszer nem folytonos differenciálegyenleteket megoldó numerikus módszer segítségével van szimulálva, két matematikai szoftver (Matlab/Simulink és Wolfram Mathematica) segítségével, valamint egy nyílt forráskódú C++ könyvtár felhasználásával.

A szimuláció változó pontossággal jósolta meg a valós rendszer működését. Stabil állapotban nagyon hasonló eredményeket, míg kaotikus állapotban különbözőeket jósolt.

Az első fejezet célja, hogy röviden bemutassa a teljesítményelektronika és a kaotikus konverterek történelmét, és hogy rávilágítson, hogy miért érdemes műszaki szempontból is ezekkel mélyebben foglalkozni.

A második fejezetben bemutatásra kerülnek azok a matematikai tételek és definíciók, amik a teljesítményelektronikában előforduló kaotikus rendszerek leírásához szükségesek. A fejezet az általános differenciálegyenletekkel kezdődik, majd a nem lineáris egyenletek (kvalitatív) megoldási módszerei következnek. Ezt a nem folytonos rendszerek, a numerikus módszerek és a velük kapcsolatban felmerülő problémák bemutatása követi.

A fejezet a diszkrét rendszerekkel és bifurkációk ismertetésével záródik. Úgy a folytonos, mint a diszkrét rendszerekben lehetnek bifurkációk, az utolsó rész egyben tárgyalja a kettőt.

A harmadik fejezet a konkrét fizikai rendszer vizsgálatával foglalkozik. Három részre osztható a fejezet. Az első részben a rendszert leíró algebrai- és differenciál egyenletek és azok magyarázata található. A második részben a szimulációs eredmények és ábrák vannak. Végül a harmadikban a mérések bemutatása és az eredmények összevetése található.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.