Szakaszonként lineáris teljesítményelektronikai rendszerek vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Stumpf Péter Pál
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Szakdolgozatom 4 fejezetre van osztva, melyek négy tematikai egységnek felelnek meg. Az első fejezet egy szemléletes bevezetést nyújt a dinamikai rendszerek elméletébe, illetve megpróbál rávilágítani az alkalamazásuk szükségességére.

A második fejezet a szakdolgozat matematikai megalapozásául szolgál. A differenciál- egyenletek alapfogalmaitól indulva (pályák stabilitása, egyensúlyi pontok és periodikus megoldások mint speciális pályák) a szakaszosan folytonos jobboldalú egyenletek elméletén keresztül a dinamikai rendszerekig vázolom az elméleti hátteret. Bemutatásra kerülnek olyan hasznos eszközök, mint a Poincaré-metszetek és bifurkációs diagramok, melyek sokatmondó képet tudnak nyújtani a vizsgált rendszerről. A fejezetet egy rövid (és inkább szemléletes, mint precíz) káoszelméleti betekintés zárja.

A matematikai eszközök demonstrálása a harmadik fejezet célja. A DC/DC buck konverter matematikai modelljének felállítása után megmutatom a PWM-vezérelt kontroller stabil megoldásának létezését és egyértelműségét. Ezt az eredményt felhasználva belátom, hogy a visszacsatolt konverternek is létezik periodikus megoldása. Az egyszerűség kedvéért csak a folytonos áramvezetési módban (CCM) üzemelő konverterrel foglalkozom, mivel ebben az esetben csak két struktúra váltja egymást. A fejezet végén vázolok egy módszert, melynek segítségével kiszámítható a Poincaré-leképezés Jacobi-mátrixa anélkül, hogy annak a deriváltjait ismernénk.

A szakdolgozat fő része csúcsáram vezérelt a DC/DC flyback konverter vizsgálata. Ismét az egyszerűbb modell érdekében, csak azt az esetet vizsgálom, mikor két struktúra váltja egymást. Megfelelő paraméterválasztással elérhető, hogy a rendszer ne lépjen be a harmadik állapotba. Ez ugyan egyszerűbbé teszi a vizsgálatot, de a bemutatott jelenségek értékét nem csökkenti. A konverter vizsgálatát analitikus elemzéssel kezdem Wolfram Mathematica segítségével, modellezem MATLAB/Simulink környezetben, illetve a megépített konverteren méréseket végzek a laboratóriumban. A laboratóriumi mérés megvalósítása során a szabályzó algoritmust egy DSP-n implementáltam Simulinkből történő automatikus kódgenerálás segítségével. Az eredményeket a negyedik fejezet foglalja össze.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.