کنترل قدرتمند PID چند متغیره برای یک سیستم PEMFC
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 6 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 811 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 12 |
Multivariable robust PID control for a PEMFC system
a b s t r a c t
This paper proposes robust proportional-integral-derivative (PID) control for a proton
exchange membrane fuel cell (PEMFC) system. We model a PEMFC as a multivariable
system, and apply identification techniques to obtain the system’s transfer function
matrices, where system variations and disturbances are regarded as uncertainties. Because
robust control can cope with system uncertainties and disturbances, it has been successfully
applied to improve the stability, performance, and efficiency of PEMFC systems in
previous studies. However, the resulting robust controllers might be too complicated for
hardware implementation. On the other hand, PID control has been widely applicable to
engineering practices because of its simple structure, but it lacks stability analysis for
systems with uncertainties. Therefore, by combining the merits of robust control and PID
control, we design robust PID controllers for the PEMFC system. Based on evaluation of
stability, performance, and efficiencies, the proposed robust PID controllers are shown to
be effective.
کنترل قدرتمند PID چند متغیره برای یک سیستم PEMFC
چکیده
این مقاله کنترل قدرتمند تناسبی مشتقی-انتگرالی (PID) برای یک سیستم پیل سوختی با غشا معاوضه کننده پروتون (PEMFC) پیشنهاد می کند. ما یک PEMFC را بعنوان یک سیستم چند متغیره مدل می کنیم، و روش های تشخیص را برای بدست آوردن ماتریس های تابع انتقال سیستم اعمال می کنیم، که تغییرات و اغتشاشات سیستم بعنوان عدم قطعیت ها در نظر گرفته می شوند. از آنجائیکه کنترل قدرتمند می تواند از عهده اغتشاشات و عدم قطعیت های سیستم بر آید، از آن بطور موفقیت آمیزی برای بهبود پایداری، عملکرد و راندمان سیستم های PEMFCدر مقالات قبلی استفاده گردیده است. با این وجود، کنترلرهای قدرتمند ساخته شده بایستی برای پیاده سازی سخت افزاری خیلی پیچیده باشد. از طرفی دیگر، کنترل PID بخاطر ساختار ساده اش بطور گسترده ای برای کاربردهای مهندسی قابل استفاده می باشد، اما تحلیل های پایداری برای سیستم ها با عدم قطعیت ندارد. از اینرو، با ترکیب مزایای کنترل PID و کنترل قدرتمند، ما کنترلرهای قدرتمند PID برای سیستم PEMFC طراحی می کنیم. بر پایه ارزیابی پایداری، نشان داده می شودکه عملکرد و بازده کنترلرهای قدرتمند PID پیشنهادی کارا می باشند.
کنترل بهینه سازی شده ی تولید بادی مبتنی بر- DFIG با استفاده از آنالیز حساسیت و بهینه سازی ازدحام ذرات
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 8 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 5727 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 24 |
Optimized Control of DFIG-Based Wind Generation Using Sensitivity Analysis and Particle Swarm Optimization
Abstract—Optimal control of large-scale wind farm has become
a critical issue for the development of renewable energy systems
and their integration into the power grid to provide reliable,
secure, and efficient electricity. Among many enabling technologies,
the latest research results from both the power and energy
community and computational intelligence (CI) community have
demonstrated that CI research could provide key technical innovations
into this challenging problem. In this paper, we propose
a sensitivity analysis approach based on both trajectory and
frequency domain information integrated with evolutionary algorithm
to achieve the optimal control of doubly-fed induction
generators (DFIG) based wind generation. Instead of optimizing
all the control parameters, our key idea is to use the sensitivity
analysis to first identify the critical parameters, the unified dominate
control parameters (UDCP), to reduce the optimization
complexity. Based on such selected parameters, we then use
particle swarm optimization (PSO) to find the optimal values to
achieve the control objective. Simulation analysis and comparative
studies demonstrate the effectiveness of our approach..
کنترل بهینه سازی شده ی تولید بادی مبتنی بر- DFIG با استفاده از آنالیز حساسیت و بهینه سازی ازدحام ذرات
چکیده
کنترل بهینهی مزرعه بادی در مقیاس بزرگ مسالهای حیاتی برای ایجاد سیستمهای انرژی تجدیدپذیر و ادغام آنها به شبکهی برق به منظور تامین برق مطمئن، ایمن، و کارآمد شده است. در میان بسیاری از فنآوریهای با قابلیت، آخرین نتایج تحقیقات از هر دو جامعهی قدرت و انرژی و جامعهی هوش محاسباتی (CI) نشان دادهاند که پژوهش CI نوآوریهای کلیدی فنی برای به چالش کشیدن این مسئله را ارائه میکند. در این مقاله، روش آنالیز حساسیت بر اساس منحنی مسیر و اطلاعات حوزهی فرکانسی یکپارچه شده با الگوریتم تکاملی به منظور دستیابی به کنترل بهینهی تولید بادی مبتنی بر ژنراتورهای القائی تغذیهی دوسویه (DFIG) ارائه شده است. به جای بهینهسازی تمام پارامترهای کنترلی، ایدهی اصلی ما اولا استفاده از آنالیز حساسیت به منظور شناسایی پارامترهای بحرانی، پارامترهای کنترلی غالب یکپارچه (UDCP) به منظور کاهش پیچیدگی بهینهسازی است. از اینرو براساس این پارامترهای انتخاب شده، از بهینهسازی اجتماع ذرات (PSO) به منظور یافتن مقادیر بهینه برای دستیابی به هدف کنترلی استفاده میکنیم. آنالیز شبیهسازی و مطالعات تطبیقی کارایی روش ما را نشان میدهد.
آنالیز رفتار سیستم فتوولتائیک سه فاز متصل به شبکه برای کنترل توانهای اکتیو و راکتیو
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 9 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 4452 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 14 |
Investigation of the behavior of a three phase grid-connected photovoltaic system to control active and reactive power
a b s t r a c t
In this paper, a photovoltaic (PV) system, with maximum power point tracking (MPPT), connected to a
three phase grid is presented. The connection of photovoltaic system on the grid takes place in one stage
using voltage source inverter (VSI). For a better utilization of the photovoltaic system, the control strategy
applied is based on p–q theory. According to this strategy during sunlight the system sends active power
to the grid and at the same time compensates the reactive power of the load. In case there is no sunlight
(during the night for instance), the inverter only compensates the reactive power of the load. In this paper
the use of p–q theory to supply the grid with active power and compensate the reactive power of the
load is investigated. The advantage of this control strategy is that the photovoltaic system is operated the
whole day. Furthermore, the p–q theory uses simple algebraic calculations without demanding the use
of PLL to synchronize the inverter with the grid.
آنالیز رفتار سیستم فتوولتائیک سه فاز متصل به شبکه برای کنترل توانهای اکتیو و راکتیو
چکیده
در این مقاله، یک سیستم فتوولتائیک (PV)، با تعقیب نقطه حداکثر توان (MPPT)، که به یک شبکه سهفاز متصل شده است ارائه میشود. اتصال سیستم فتوولتائیک بر روی شبکه در یک مرحله و با استفاده از اینورتر منبع ولتاژ (VSI) انجام میشود. برای استفاده بهینه از سیستم فتوولتائیک، راهیرد کنترلی اعمالی براساس تئوری p-q است. براساس این راهیرد در طول روز که نور خورشید وجود دارد، سیستم توان اکتیو به شبکه ارسال میکند و همزمان جبرانسازی توان راکتیو بار را انجام میدهد. در صورت نبود نور خورشید (به عنوان مثال در طول شب)، اینورتر تنها توان راکتیو بار را جبران میکند. در این مقاله، کاربرد تئوری p-q برای تغذیه شبکه با توان اکتیو و جبران توان راکتیو بار مورد بررسی قرار گرفته است. مزیت استفاده از این راهیرد کنترلی در این است که سیستم فتوولتائیک تمام روز کار میکند. بعلاوه، تئوری p-q برای سنکرونسازی اینورتر با شبکه از محاسبات ساده جبری و بدون نیاز به PLL استفاده میکند.
تعقیب نقطه ماکزیمم توان با کنترل تطبیقی مدل مرجع
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 7 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 857 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 14 |
Maximum Power Point Tracking Using Model Reference Adaptive Control
Abstract—This paper proposes an adaptive control architecture
for maximum power point tracking (MPPT) in photovoltaic systems.
MPPT technologies have been used in photovoltaic systems
to deliver the maximum available power to the load under changes
of the solar insolation and ambient temperature. To improve the
performance of MPPT, this paper develops a two-level adaptive
control architecture that can reduce complexity in system control
and effectively handle the uncertainties and perturbations in the
photovoltaic systems and the environment. The first level of control
is ripple correlation control (RCC), and the second level is model
reference adaptive control (MRAC). By decoupling these two control
algorithms, the system achieves MPPT with overall system
stability. This paper focuses mostly on the design of the MRAC algorithm,
which compensates the underdamped characteristics of
the power conversion system. The original transfer function of the
power conversion system has time-varying parameters, and its step
response contains oscillatory transients that vanish slowly. Using
the Lyapunov approach, an adaption law of the controller is derived
for the MRAC system to eliminate the underdamped modes
in power conversion. It is shown that the proposed control algorithm
enables the system to converge to the maximum power point
in milliseconds.
تعقیب نقطه ماکزیمم توان با کنترل تطبیقی مدل مرجع
چکیده
این مقاله یک ساختار کنترلی تطبیقی برای تعقیب نقطه ماکزیمم توان (MPPT) در سیستمهای فتوولتائیک خورشیدی ارائه می دهد.فناوری های MPPTبرای تحویل ماکزیمم توان موجود در سیستمهای فتوولتائیک به بار تحت تغییرات تابش خورشیدو دمای محیط مورد استفاده قرار می گیرند. این مقاله یک ساختار کنترلی تطبیقی دو سطحی برای بهبود عملکرد MPPTایجاد کرده است که می تواند پیچیدگی سیستم کنترلی را کاهش داده و به طور موثری عدم قطعیت ها و اختلالات را در سیستم های فتوولتائیک و محیط کنترل کند.اولین سطح کنترل، همبستگی ریپل (RCC) بوده و سطح دوم، کنترل تطبییقی مدل مرجع (MRAC) است.با تفکیک این دو الگوریتم کنترلی، پایداری کلی برای سیستمMPPTبدست می آورد.این مقاله عمدتا بر روی طراحی الگوریتم MRACتمرکز می کند، که مشخصه های میرانشده سیستم تبدیل توان را جبران سازی می کند. تابع تبدیل اصلی سیستم تبدیل توان دارای پارامترهای متغییر با زمان بوده و پاسخ پله آن دارای حالت های گذرای نوسانی است که به کندی از بین می روند.با استفاده از روش لیاپانوف، قانون تطبیق کنترلر برای حذف حالت های میرا شده در تبدیل توانبرای سیستمMRAC استخراج می گردد.نشان داده شده است که الگوریتم کنترلی پیشنهادی سیستم را قادر می سازد تا به نقطه توان ماکزیمم در چند میلی ثانیه همگرا گردد.
مدل سازی و کنترل اینورتر منبع ولتاژ با اتصال متقابل و ولتاژ متوسط
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 9 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 3751 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 13 |
Modeling and Control of the Cross-Connected Intermediate-Level Voltage Source Inverter
Abstract—Multilevel inverter applications have become more
and more common. Multilevel topologies have now to serve new
purposes, and interest is rising in new application fields. Recent
multilevel technologies have the potential to significantly reduce
the size of passive filters, thus increasing efficiency and power
density.With the more stringent regulations concerning harmonic
emissions and reliability concerns, more levels are needed to allow
filterless operation while keeping a moderate switching frequency
and simple structure. In this context, the new topological family of
high-density advanced multilevel inverters, called cross-connected
intermediate-level voltage source inverter, is introduced in this
paper
مدل سازی و کنترل اینورتر منبع ولتاژ با اتصال متقابل و ولتاژ متوسط
چکیده
اربردهای اینورتر چند سطحی بسیار معمول شده است. توپولوژی های (ساختارها) چند سطحی هم اکنون برای ایده های جدید بکار بسته می شوند و توجه در حوزه های کابردی جدید در حال افزایش می باشد. تکنولوژی های چند سطحی اخیر این توانایی را داشته که بطور چشم گیری اندازه فیلترهای پسیو را کاهش داده، و نتیجتا بازده و چگالی توان را افزایش دهد. با تنظیمات بسیار شدیدتر در مورد انتشار هارمونیک ها و بحث قابلیت اطمینان، سطوح بیشتری برای عملکرد بدون فیلتر لازم می باشد بطوریکه دارای یک فرکانس سوییچینگ متوسط بوده و ساختار ساده ای داشته باشد. در این مقاله، یک خانواده از اینورترهای چند سطحی پیشرفته با چگالی زیاد و با ساختار جدید بنام اینورتر منبع ولتاژ با اتصال متقابل و ولتاژ متوسط ارائه می گردد.
.