یکی از کاربردهای ماشین های چندفاز استفاده از آن ها به صورت سری در سیستم های چند موتوره و تغذیه آن ها توسط یک اینورتر چندفاز می باشد تا به این طریق هزینه ها در بعضی از کاربردهای خاص کاهش یابد. تاکنون روش استاندارد کنترل این سرودرایوها استفاده از کنترل برداری بوده است با این وجود به دلیل دینامیک های تزویج شده و غیر قابل اندازه گیری بودن متغیرهای حالت آن ها، کنترل این موتورها با پیچیدگی های خاصی همراه است. روش کنترل برداری برای کنترل مستقل گشتاور و شار مطرح شده است، اما این روش در شرایط گذرای شار، توانایی کنترل مستقل گشتاور و شار را به طور کامل ندارد. با توسعه کاربردهای ماشین های القایی در صنایع مختلف، به ویژه در درایوهای چند موتوره سری که دارای یک لینک dc مشترک می باشند، بکارگیری روش های کنترل غیرخطی مقاوم بیش از پیش احساس می شود. در این رساله با بکارگیری روش خطی سازی با فیدبک حالت و کنترل مد لغزشی یک سرودرایو دوموتوره شش فاز سری طراحی می شود. علاوه بر این روشی موثر برای پیاده سازی یک اینورتر شش فاز از نوع مدولاسیون پهنای پالس با بردارهای فضایی، مناسب برای تغذیه سیستم دوموتوره مذکور پیشنهاد می شود. به منظور بررسی عملکرد سیستم کنترل پیشنهادی یک سیستم زمان حقیقی کامپیوتری طراحی و ساخته شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی و عملی تا حد زیادی حاکی از انطباق خوب این نتایج و عملکرد مطلوب کنترل کننده ها وتخمین گرها می باشد. همچنین به منظور نشان دادن کارایی و عملی بودن روش های کنترلی پیشنهادی، بعنوان یک مثال از این درایوها، برای کنترل کشش و سرعت سیستم های پیچشیweb سه موتوره استفاده می شود. سیستم پیچشی web، سیستمی به هم پیوسته شامل چند موتور برای انتقال و پردازش بر روی مواد الاستیک است که کنترل سرعت و تنش در قسمت های مختلف آن از اهمیت زیادی برخوردار است. به علت عدم امکان پیاده سازی عملی سیستمweb ، در این رساله نتایج نظری و شبیه سازی مثال مورد نظر آورده شده است. به طور خلاصه نوآوری های این رساله عبارتند از: استفاده از روش های کنترل غیرخطی برای سیستم درایو سری، طراحی یک اینورتر مدولاسیون با بردار فضایی برای تولید دو فرکانس مستقل، پیشنهاد استفاده از سرودرایوهای سری در سیستم پیچش مواد قابل انعطاف و طراحی یک کنترل کننده غیرخطی مقاوم برای این سیستم ها.

یک سیستم قدرت ممکن است در اثر فقدان میرایی یا گشتاور سنکرون کننده کافی، پایداری خود را از دست بدهد. نوسانات فرکانس پایین در یک سیستم قدرت بزرگ، ناشی از نبودن میرایی مد مکانیکی سیستم است. نوسانات فرکانس پایین در سیستم قدرت یکی از معضلاتی است که مهندسین برق همواره با آن مواجه بوده اند و برای هر چه بیشتر میرا کردن این نوسانات، از پایدارسازهای سیستم قدرت استفاده می کنند. لذا برای جبران، یک حلقه کنترل مکمل، معروف به نام پایدارساز سیستم قدرت، اغلب اضافه می شود. یک راه حل عملی و معمول برای حفظ پایداری سیستم های قدرت استفاده از پایدارسازهای سیستم قدرت مرسوم می باشد. این نوع از پایدارسازها با مباحث اولیه کنترل خطی که در حوزه فضای لاپلاس مطرح می شوند، طراحی می گردند. واضح است که این روش طراحی دارای معایت زیادی می باشد. از مهمترین این معایب می توان به محلی بودن آن اشاره کرد، که کاربرد این نوع پایدارسازها را محدود ساخته است. لذا استفاده از پایدارسازهای مقاوم در رنج کاری سیستم اهمیت زیادی یافته است. لازم به ذکر است مسائل مطرح شده در تئوری سیستم های کنترل مقاوم به سادگی قابل حل نبوده و در شرایطی ممکن است دارای جواب نباشند. تئوری نا معادلات ماتریسی خطی به دلیل ساختار مناسب در بیان قیود کنترلی مختلف، قابل تعمیم به طراحی کنترل کننده مقاوم و برطرف کننده عیوب طراحی کنترل مقاوم کلاسیک می باشد. به همین دلیل در این پایان نامه از تکنیک کنترل مقاوم با استفاده از تئوری نا معادلات ماتریسی خطی برای طراحی پایدارساز سیستم قدرت مقاوم بهره برده ایم. سیستم قدرت مورد مطالعه، سیستم قدرت تک ماشینه متصل به شین بی نهایت می باشد. برای بهبود پایداری دینامیکی سیستم مزبور، پایدارساز سیستم قدرت مقاوم طراحی شده است . در طراحی پایدارساز سیستم مقاوم از تکنیک جایابی قطب با استفاده از تئوری نامعادلات ماتریسی خطی، استفاده شده است. پایدارساز مزبور طوری طراحی شده که علاوه بر سیستم تحریک به سیستم گاورنر نیز سیگنال ارسال می کند. علت این امر از توسعه روز افزون طراحی، ساخت و تولید گاورنرهایی با سرعت پاسخگویی و عملکرد بالا ناشی می شود. برای مدلسازی ژنراتور سنکرون در سیستم قدرت از مدل مرتبه سوم ژنراتور سنکرون موسوم به مدل هفرون ـ فیلیپس استفاده شده است. همچنین در طراحی پایدارساز از هر چهار متغیر حالتی که در مدلسازی سیستم قدرت تک ماشینه متصل به شین بی نهایت استفاده شده است، بهره برده ایم. در ادامه برای بررسی صحت عملکرد، پایدارساز مقاوم طراحی شده را روی مدل کامل سیستم تک ماشینه متصل به شین بی نهایت اعمال کردیم. نتایج حاصل از شبیه سازی ها حکایت از صحت و توانایی عملکرد بالای پایدارساز طراحی شده مذکور دارد.

با پیدایش ادوات facts تغییرات چشم گیری در شبکه ی انتقال از حیث بهره برداری بهتر از سیستم های موجود بدون از بین رفتن حاشیه ی پایداری مطلوب اتفاق افتاد. امروزه انواع مختلفی از ادوات facts موجود است که به طرق مختلف در شبکه قرار می گیرند. یکی از جدیدترین تجهیزات موثر برای این منظور hfc می باشد، که به عنوان ابزاری چند منظوره مورد بهره برداری قرار می گیرد. با توجه به مقایسه های صورت گرفته در فصل 4، hfc با تزریق کمترین ولتاژ سری توسط pst به عنوان رقیب منحصر به فردی برای upfc معرفی می شود. همچنین در این پایان نامه hfc با یک آرایش متفاوت دیگر (اقتصادی تر از upfc) نیز مورد مقایسه واقع شده است. نتایج حاصل در سیستم تحت مطالعه موید برتری اقتصادی hfc بر این ترکیب می باشد. هرچند هنوز hfc قادر به برآورده ساختن کلیه ویژگی های upfc نمی باشد، اما با توجه به پیشرفت ادوات الکترونیک قدرت و تجهیزات کلاسیک مورد استفاده در این ترکیب، می توان به مزیت های روزافزون hfc امیدوار بود. در این پایان نامه با معرفی hfc بهبود یافته ، سعی در حذف یکی از معایب مهم hfc (گسستگی نقاط کاری) بوده و نتایج حاصل از شبیه سازی نیز نشان از برآورده نمودن چنین هدفی می باشد. به دلیل این که با استفاده از tcsc در پیکره بندی hfc پیوستگی نقاط کاری برای hfc بهبود یافته حاصل می گردد. به منظور مقایسه بهتر tcsc با hfc بهبود یافته کنترل کننده های مختلف اعم از pi، فازی،anfis، کنترل کننده ترکیبی فازی anfis و کنترل کننده عاطفی به منظور کنترل زاویه آتش tcsc جهت تامین دقیق توان انتقالی مورد استفاده قرار گرفت. کنترل کننده pi با ضرایب ثابت، فقط برای سیستم های خطی مشخص، یا سیستم های غیرخطی حول یک نقطه کار مشخص دارای عملکرد بهینهای می باشد، با تغییر نقاط کاری، یا تغییر پارامترهای سیستم و در صورت بروز نامعینی و سایر مشکلات مربوط به سیستم های غیر خطی، نیاز به استفاده از کنترل کننده های تطبیقی می باشد. کنترل کننده فازی در عین سادگی، در مقایسه با کنترل کننده pi، در مقابل تغییر نقطه کار مقاوم تر می باشد. هرچند کنترل کننده های pid تطبیقی ممکن است دارای عملکرد مناسبی باشند، اما در مقایسه با کنترل کننده عاطفی دارای این محدودیت هستند که به محاسبات پیچیده تر، زمان بیشتر جهت پردازش، حجم داده ها و حافظه بالاتر نیاز دارند. کنترل کننده حلقه باز anfis طراحی شده بر اساس مدل معکوس سیستم و فقط بر اساس یک ورودی و یک خروجی عملکرد شایسته ای را از خود نشان داد. هرچند به دلیل حلقه باز بودن آن، دارای خطای حالت ماندگار می باشد. در نقاط مختلف میزان این خطا متفاوت بوده و در بسیاری از شرایط قابل قبول است. همچنین در مقایسه با روش های کنترلی حلقه باز از مزایای بیشتری برخوردار است. برای اینکه وابستگی کنترل کننده نسبت به تغییر پارامترها و حتی خطای احتمالی حالت ماندگار کمتر شود، از ترکیب کنترل کننده anfis با کنترل کننده فازی استفاده شده است. بنابراین این مجموعه حتی در اثر وجود نامعینی ها در سیستم و تغییرات پارامترها کنترل کننده مقاومی محسوب می شود. همچنین برای اولین بار کاربرد کنترل کننده عاطفی در ادوات facts مورد استفاده واقع شد که عملکرد بسیار مناسبی از این کنترل کننده شاهد بودیم. می توان این کنترل کننده را به عنوان مناسب ترین کنترل کننده برگزید، چرا که دارای خاصیت تطبیقی در عین سادگی و مقاوم بودن در برابر تغییر سیگنال مرجع می باشد. در hfc تحت مطالعه دو سطح کنترلی) یکی کنترل سریع توسط tssc و دیگری pst با پاسخ کند در حدود چند ثانیه) وجود دارد. هر چند امروزه دیگر از pst کمتر استفاده می شود، در این کاربرد با تعریف دو سطح کنترلی برای hfc و ترکیب با کنترل سریع tssc، استفاده مجدد و مقرون به صرفه از pst به منظور کنترل سریع توان انتقالی امکان پذیر گردید. به خاطر این که تپ های موجود در ترانسفورماتور به صورت پله ای تغییر می کند، انتظار دست یابی به هر توان انتقالی در صورت عدم استفاده از tcsc امری غیر ممکن است. با توجه به توانایی های متنوع تعریف شده برای hfc بهبود یافته می توان استراتژی های متنوعی تعریف نمود که در این پایان نامه به ذکر چند نوع از آنها پرداخته شد و در شرایط متنوع نیز شبیه سازی شد. بنابراین با توجه به بحث صورت گرفته، می توان نتایج را به شرح زیر بیان نمود: - مقرون به صرفه بودن hfc نسبت به دیگر ادوات facts اعم از upfc و هر ترکیب دیگر upfc. - برتری کنترل کننده ی عاطفی نسبت به سایر کنترل کننده های طراحی شده. - برتری استراتژی پیشنهادی نسبت به استراتژی های قبلی. - برتری hfc بهبودیافته نسبت به تجهیزات مورد استفاده و هر ترکیب دیگر آن. - تامین کنترل دقیق توان اکتیو انتقالی توسط hfc بهبود یافته. - برتری hfc بهبود یافته از لحاظ اقتصادی نسبت به hfc. - برتری hfc بهبود یافته از لحاظ کنترل دقیق توان نسبت به hfc. - برتری hfc بهبود یافته از لحاظ تامین توان انتقالی بیشتر نسبت به hfc. - برتری hfc بهبود یافته نسبت به تزریق هارمونیک کمتر نسبت به tcsc.

کنترل مستقیم گشتاور با وجود سادگی ، عملکرد خوب و مقاوم بودن، دارای معایبی است که پیشتر ذکر شد. در راستای برطرف کردن این مشکلات روشهای متعددی ارائه شده است. در این پروژه سعی بر اصلاح جداول کنترل مستقیم گشتاور برای ماشین القایی شش فاز و بهبود عملکرد با اعمال روشهای فازی و عصبی- فازی مدنظر است. بهبود عملکرد dtc شش فاز و کاهش پیچیدگی در پیاده سازی این روش کنترلی از اهداف این پروژه است. طبق جستجوهای انجام شده تنها دو مقاله در ارتباط با کنترل مستقیم کلاسیک چندفار تاکنون مطرح شده است. به دلیل مزایای روش مستقیم کنترل گشتاور نسبت به روش کنترل برداری (که قبلا ذکر شد) و به منظور حذف رگولاتورهای pi و کاهش اثرات تغییر پارامترها استفاده از این روش استفاده می شود. برای کاهش ریپل های گشتاور(سرعت)روش کنترل مستقیم گشتاور با استفاده از روشهای هوشمند مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از دلایل استفاده از سیستم های هوشمند این است که کنترل کننده های هوشمند جایگزین کنترل کننده های pi قرار می گیرند که باعث بهبود عملکرد موتور می شود.در ضمن از جمله مزایای سیستم های هوشمند می توان به عملکرد نرم کنترل کننده و کاهش تغییرات سریع و ناگهانی متغیرها واز جمله معایب می توان به افزایش درجه آزادی واعمال کنترل با استفاده از دستورات زبانی اشاره کرد.

شبکه های انتقال در سیستم های مدرن قدرت، به دلیل افزایش تقاضا از یک سو و محدودیت های احداث خطوط جدید از سوی دیگر، تحت فشار مضاعف می باشند. یکی از نتایج این مسئله، خطر از دست رفتن پایداری به دنبال بروز یک اغتشاش است. با پیدایش سیستم های انتقال توان انعطاف پذیر (facts) تغییرات شگرفی در شبکه ی انتقال از حیث بهره برداری بهتر از سیستم های موجود بدون از بین رفتن حاشیه ی پایداری مطلوب اتفاق افتاد. امروزه انواع مختلفی از ادوات facts موجود است که برخی به صورت سری و برخی موازی در شبکه قرار می گیرند. یکی از تأثیرگذارترین آن ها کنترل کننده ی یک پارچه ی عبور توان (upfc) است که با توانایی کنترل پارامترهای مختلف شبکه، قابلیت های sssc، statcom و tcpar را ترکیب و به عنوان ابزاری چند منظوره مورد بهره برداری قرار می گیرد. پایداری گذرا یکی از مهمترین مسائل پیش روی یک سیستم قدرت است که در صورت وقوع اغتشاش در سیستم، به سرعت در معرض خطر قرار می گیرد. در این پایان نامه با به کارگیری upfc و کنترل آن با روش های کنترل غیرخطی هدف بهبود پایداری گذرا دنبال شده است. با توجه به این که تابع انرژی گذرای سیستم ابزار مناسبی برای بررسی مسئله ی پایداری است، بهینه سازی تابع انرژی upfc به منظور دستیابی به بیشترین حاشیه ی پایداری گذرا مدنظر قرار می گیرد بررسی پایداری گذرا با محاسبه ی زمان بحرانی رفع خطا انجام می گیرد که افزایش آن به معنای بهبود پایداری گذرا و مسئله ای حیاتی در سیستم قدرت است. مطالعه ی چگونگی تأثیر upfc در نیل به هدف، با پیاده سازی روش پیشنهادی بر روی دو سیستم انجام می شود: یکی سیستم تک ماشینه- شین بینهایت (smib) و دیگری سیستم 9 باس ieee. نتایج شبیه سازی کارآمدی روش پیشنهادی را در هر دو سیستم به اثبات می رساند. همچنین با شبیه سازی دیگر ادوات facts از جمله statcom برتری upfc با مقایسه ی نتایج به اثبات می رسد. با به کارگیری روش خطی سازی با فیدبک نیز با توجه به سرعت بالای این روش در دنبال کردن ورودی مرجع، انتظار کنترل مناسب تر به وسیله ی مقایسه ی نتایج حاصل با کارهای گذشته برآورده می گردد. تجزیه و تحلیل کاملی بر اساس نتایج حاصل انجام شده تا کارآمدی روش پیشنهادی به طور کامل اثبات گردد.

از مشکلات اساسی موتورهای القایی تکفاز زیاد بودن نوسانات گشتاور آنهاست که باعث بالا رفتن دمای سیم پیچ ها و اتلاف توان در آنها می شود. علاوه بر این موجب بروز خطا در متغیرهای تحت کنترل و محدودیت کاربرد موتور در مصارفی که نیازمند دقت زیاد است می شود. این موتورها بدلیل سادگی ساختار و سهولت ساخت و هزینه تولید کم، کاربرد گسترده ای در لوازم خانگی و صنعت (موتورهای توان پایین زیر یک کیلو وات) یافته اند. در این کاربردها با توجه به کارکرد موتور در سرعت ثابت ، رفتار موتور بهینه نیست. لذا با توجه به تعداد زیاد موتورهای القایی تکفاز، انرژی الکتریکی قابل توجهی تلف می شود. از طرف دیگر هزینه روبه افزایش انرژی الکتریکی موجب ازدیاد هزینه انرژی تلف شده می گردد. بنابراین بهینه سازی عملکرد و افزایش بازده آنها ضروری بنظر می رسد. در این پایان نامه پس از بررسی مختصر روشهای کنترلی ارائه شده در این زمینه، کنترل مستقیم شار و گشتاور با بهره گیری از تکنیک های غیر خطی؛ خطی سازی با فیدبک ورودی خروجی، حالت لغزشی و گام به گام عقب انتگرالی در دستگاه مختصات ساکن معرفی می گردد. همانطور که از مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی روش خطی سازی ورودی-خروجی با روش کنترل برداری در راستای شار روتور دیده می شود، روش ارائه شده در کنترل گشتاور و شار استاتور از نظر زمان صعود، زمان نشست و میزان بالازدگی پاسخ و درصد ضربانات گشتاور بهتر از روش دیگر می باشد. علاوه بر این، روش خطی سازی ورودی-خروجی بر خلاف تکنیک های مختلف کنترل برداری نیازی به امتدادیابی میدان های مغناطیسی در یک دستگاه مختصات مرجع خاص ندارد بلکه به کمک متغیرهای ورودی جدید همواره امکان کنترل مستقل از هم گشتاور تولیدی و اندازه شار مغناطیسی استاتور(روتور) به طور خودکار فراهم است. به بیان دیگر این روش مشابه یک روش کنترل اسکالر (v?f ثابت) است که در آن عملاً همان نتایج کنترل برداری قابل دستیابی است. اما، در هر دو روش کنترل برداری و خطی سازی با فیدبک لازم است تا بطور قطعی اطلاعات نسبتاً دقیقی از بردار شار دور مغناطیسی روتور(استاتور)، پارامترهای ماشین و نیز سرعت و موقعیت به هنگام روتور در اختیار باشد. دلیل این موضوع آن است که رفتار دینامیکی ماشین درایو نسبت به تغییرات پارامترهای ماشین به خصوص ثابت زمانی مدار روتور و همچنین نامعینی ها و اغتشاشات احتمالی موجود در مشخصه بار مکانیکی حساس است. پارامترهای ماشین با تغییردما، تغییرفرکانس و با اشباع هسته تغییر می کنند. روش کنترلی حالت لغزشی برخلاف کنترل خطی سازی ورودی-خروجی نسبت به تغییرات پارامترها حساس نبوده و پاسخ مطلوب سیستم را همچنان حفظ می کند. از این تکنیک معمولاً در سیستم هایی استفاده می شود که شناخت دقیقی نسبت به مشخصات آنها در دست نیست و یا ممکن است سیستم تحت تاثیر متغیرهای پیش بینی نشده ای قرار گیرد. عمدهترین مزیت این روش مقاوم کردن سیستم در مقابل تغییرات می باشد. علاوه بر این پاسخ دینامیکی سریع، پیاده سازی آسان سخت افزاری و پایداری مناسب سیستم در حالت ماندگار از مزایای این نوع کنترل کننده می باشد. همچنین بهینه سازی راندمان موتور القایی دو فاز بازای هر بار مکانیکی و سرعت داده شده، با بهره گیری از روش جستجو تعیین می شود. در این روش، شار مرجع موتور بدون نیاز به هیچیک از پارامترهای الکترومکانیکی بدست می آید.

چکیده : امروزه استفاده از منابع انرژی پراکنده کاربرد وسیعی پیدا کرده است، اگر چه این منابع بسیاری از مشکلات شبکه را حل می کند اما زیاد شدن تعداد آنها مسائل فراوانی را برای سیستم قدرت به همراه دارد. استفاده از میکروگرید راه حلی است که علاوه بر استفاده از مزایای منابع انرژی پراکنده برخی از مشکلات ایجاد شده توسط آن را نیز مرتفع می کند. همچنین میکروگریدها کیفیت برق و قابلیت اطمینان انرژی مشترکان را افزایش می دهند. در این پایان نامه در ابتدا مفهوم میکروگرید بررسی و اصول اساسی و بخش های مختلف آن توضیح داده می شود و سپس برخی از میکروگریدهای عملی پیاده سازی شده در سراسر دنیا و مشخصات آن ها معرفی می گردد. اصول عملکرد میکروگریدها در حالت متصل به شبکه بررسی شده و یک میکروگرید تست برای انجام شبیه سازی های بعدی انتخاب و پارامترهای آن معرفی و سپس با اصول بیان شده شبیه سازی شده و کارایی کنترل کننده های مختلف منابع میکروگرید مشخص می شود، البته یکی از اهداف اساسی ما در این پایان نامه بررسی انواع مختلف این کنترل کننده ها و مقایسه آنها در جهت افزایش کیفیت توان در میکروگرید و در نتیجه افزایش کیفیت توان مصرف کنندگان می باشد. از جمله روش های کنترلی مهم مطرح شده در این پایان نامه روش تبدیل به دو محوری dq سنکرون و روش دوم که برای بالا بردن کیفیت توان در هنگام بروز اغتشاشات در شبکه سراسری موثر است، روش می باشد. یکی از حالت های کاری میکروگرید که نقش اساسی در افزایش قابلیت اطمینان و کیفیت توان مشترکان دارد حالت کاری جزیره ای با منابع مبتنی بر مبدل بررسی می شود، و انواع روش های کنترلی برای کنترل ولتاژ و فرکانس و شبیه سازی های حوزه زمانی این روش های کنترلی برای میکروگرید تست انجام می شود. با توجه به اینکه امروزه استفاده از انرژی های نو و تجدید پذیر توجه جوامع جهانی را با توجه به گران شدن سوخت های فسیلی و آلودگی آنها به خود جلب کرده، در این پایان نامه برای انجام شبیه سازی بر روی میکروگرید تست از این منابع استفاده شده است. و به همین خاطر در فصول ابتدایی نحوه شبیه سازی و مدلسازی واقعی دو عدد از این منابع مهم یعنی سلول های خورشیدی و پیل های سوختی و نحوه استفاده از این منابع بیان گردیده است و در فصل های بعدی برای شبیه سازی یک میکروگرید واقعی از همین نتایج و مدلسازی ها بهره گرفته شده است. این موضوع یکی از مسائل مهم این پایان نامه می باشد چون در مطالعاتی قبلی معمولا از این منابع بهره گرفته نمی شود و از ژنراتورهای سنکرون و میکروتوربین ها به عنوان منابع تولید پراکنده استفاده می شود، در انتهای این پایان نامه کلیه روش های کنترلی بیان شده بر روی میکروگرید تست شبیه سازی شده پیاده، و نتایج مقایسه گردیده است . کلمات کلیدی: شبکه میکرو، منابع تولید پراکنده، مدیریت شبکه، میکروتوربین، پیل سوختی، سلول های خورشیدی، کنترل کننده دو محوری dq ، کنترل کننده h?

تقاضای روز افزون برای منابع توان کوچک تر و کارآمدتر برای تجهیزات الکترونیکی فشرده، به روی آوردن درخواست ها برای مبدل های توان رزونانسی منجر شده است. در میان ساختارهای متعدد مبدل ها، مبدل های رزونانسی سری-موازی رایج-ترند. این مبدل ترکیب مزایای مبدل رزونانسی سری و مبدل رزونانسی موازی را داراست. مزایای مبدل های رزونانسی کاملاً شناخته شده اند: چگالی توان زیاد، بازدهی بالا و تداخل الکترومغناطیسی کم. مشکل کنترل کردن مبدل های کلیدزنی فرکانس بالا، موضوع بسیار مهمی در کاربردهای عملی است. برای حل آن، روش های کنترل مختلفی شامل روش های خطی و غیرخطی گزارش شده است. در میان آنها، روش های غیرخطی به دلیل بهبود پاسخ دینامیکی، مقاوم بودن و رفتار پایدار در مقابل تغییرات بار و ولتاژ ورودی توجه خاصی را دریافت کرده اند. در این پایان نامه، به طراحی روش های کنترلی جدیدی برای حل مشکل تنظیم ولتاژ خروجی مبدل رزونانسی سری-موازی dc-dc با عملکرد شیفت فاز پرداخته شده است. این روش های کنترلی، طراحی کنترل کننده های تطبیقی و فازی-لغزشی پایدار با عملکرد مطلوب را برای این دسته از مبدل ها ممکن می سازد. این تحقیق شامل ترکیب مدل دینامیکی سیگنال بزرگ متوسط مناسب و روش خطی سازی ورودی-خروجی است که منجر به طراحی کنترل کننده های مختلفی از جمله: کنترل کننده های لغزشی، لغزشی-فازی و تطبیقی می شود. این سه کنترل کننده برای مبدل رزونانسی سری-موازی dc-dc، طراحی و شبیه سازی شده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. در کنترل تطبیقی، پارامترهای کنترل کننده فیدبک ورودی-خروجی، در حین کار چنان تطبیق داده می شوند تا با وجود نامعینی در این پارامترها، عمل کنترل به درستی صورت گیرد. پایداری کلی سیستم کنترل تطبیقی با روش تابع لیاپانوف اثبات شده است. برخی ویژگی های مهم کنترل کننده تطبیقی پیشنهادی عبارتند از: کلیدزنی ولتاژ صفر، مقاوم بودن در برابر تغییرات پارامترهای خارجی و بار، فرکانس کلیدزنی ثابت، پاسخ گذرای سریع، حذف پدیده وزوز و کاهش ریپل ولتاژ خروجی در مقایسه با کنترل کننده های لغزشی و لغزشی-فازی. نتایج شبیه سازی برای تائید پیش بینی های نظری و کارائی بالای کنترل کننده تطبیقی نسبت به دیگر کنترل کننده ها ارائه شده است.

مطالعه پایداری در سیستم های قدرت یکی از مسایل اساسی می باشد. در این بین پایداری گذرا که در اثر اختلالات شدیدرخ می دهد، می تواند نقش اساسی داشته باشد. عناصر factsمی توانند در سیستم های قدرت در انتقال توان نقش اساسی داشته باشند. از بین عناصر facts کاملترین عنصر upfc است. اما نکته مهم در کنترل آن،روابط غیر خطی می باشد که معادلات دیفرانسیل را به معادلات غیر خطی تبدیل نموده و عمل کنترل آن را مشکل می نماید. در این پایان نامه از روش های خطی سازی با فیدبک و کنترل لغزان برای کنترل upfc در جهت بهبود پایداری گذرا استفاده شده است. این عمل در یک سیستم یعنی یک ماشین به همراه شین بینهایت انجام می شود. به صورتی که می تواند در میرا نمودن نوسانات و افزایش زمان بحرانی خطا کمک قابل توجهی نماید.

یک سیستم قدرت ممکن است در اثر فقدان میرایی یا گشتاور سنکرون کننده کافی، پایداری خود را از دست بدهد نوسانات فرکانس پایین در سیستم قدرت یکی از معضلاتی است که مهندسین برق همواره با آن مواجه بوده اند و برای هرچه بیستر میرا کردن این نوسانات، از پایدارسازهای سیستم قدرت استفاده می¬کنند. یک راه عملی برای حفظ پایداری سیستم های قدرت استفاده از پایدارسازهای سیستم قدرت متداول می باشد. این نوع از پایدارسازها با روشهای کلاسیک کنترل خطی طراحی می¬گردند. واضح است که این روش طراحی دارای معایب زیادی است که از جمله می توان به محلی بودن آنها اشاره کرد. لذا استفاده از پایدارسازهای مقاوم در رنج کاری سیستم اهمیت زیادی یافته است. به همین دلیل در این پایان نامه از تکنیک کنترل مقاوم با استفاده از نامعادلات ماتریسی خطی برای طراحی پایدارساز سیستم قدرت مقاوم بهره برده ایم. به همین روی از تئوری نامعادلات ماتریسی خطی به منظور فرمول بندی مناسب مسئله کنترل مقاوم استفاده شده است. سیستم های قدرت مورد مطالعه، سیستم قدرت تک ماشینه متصل به شین بی نهایت و سیستم قدرت چند ماشینه همراه با توربین ، گاورنر و نامعینی های موجود در سیستم قدرت می باشند. در طراحی پایدارساز از تکنیک¬های h_2، h_2بهینه، جایابی قطب و کنترل کننده چند منظوره استفاده شده است. پایدار ساز مربوطه علاوه بر سیستم تحریک به گاورنر نیز سیگنال ارسال می¬کند. به منظور مدل سازی ژنراتور سنکرون از مدل هفرون- فیلیپس و همچنین برای توربین و گاورنر نیز مدل مرتبه اول آنها در نظرگرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی¬ها حکایت از صحت و توانایی عملکرد بالای پایدارساز طراحی شده مذکور دارد به طوریکه نوسانات سیستم پس از اعمال خطا به سرعت میرا می¬گردند.

تقاضای روزافزون برای منابع توان کوچکتر و کارآمدتر برای تجهیزات الکترونیکی فشردهتر، منجر به روی آوردن به مبدلهای dc/dc جدید شده است. مزایای مبدلهای dc/dc کاملاً شناخته شدهاند که عبارتند از چگالی توان بالا و بازدهی خوب. کنترل صحیح این مبدلها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این میان روش کنترلی غیرخطی به دلیل پاسخ دینامیکی خوب، مقاوم بودن و رفتار پایدار در برابر تغییرات بار و ولتاژ ورودی توجه خاصی را دریافت کرده است. در این پایاننامه، به طراحی روش کنترلی جدیدی برای حل مشکل تنظیم ولتاژ خروجی مبدل positve output elementary super-lift luo(poesll) پرداخته شده است. طراحی کنترلکنندههای تطبیقی و لغزشی، پایداری با عملکرد مطلوب را برای مبدلهای dc/dc ممکن میسازد. این تحقیق شامل ترکیب مدل دینامیکی سیگنال بزرگ متوسط و روشهای کنترل تطبیقی و لغزشی از جمله روش کنترل تطبیقی فیدبک حالت است. در طراحی کنترلکنندههای تطبیقی، پارامترهای کنترلکننده در حین کار چنان تطبیق داده میشوند که با وجود نامعینی برخی پارامترها، عمل کنترل به درستی صورت پذیرد. پایداری کلی سیستم با روش کنترل تطبیقی فیدبک حالت اثبات شده است. برخی ویژگیهای کنترلکننده تطبیقی فیدبک حالت در مقایسه با کنترلکننده مد لغزشی عبارتند از: فرکانس کلیدزنی ثابت، پاسخ مناسب، حذف وزوز ، کاهش ریپل ولتا‍ژ و حذف سنسورهای اضافی. نتایج شبیهسازیهای انج انجام شده، نشان دهنده این مزایا هستند.