شبکه ی سیستم قدرت در طول دهه گذشته تغییرات مختلفی را تجربه نمود. تحول مهم آن افزایش تعداد منابع انرژی غیر متمرکز یا تولید پراکنده است. بسیاری از این منابع، نوعی از انرژی های تجدید پذیر مانند(باد، خورشید، زیست توده و ...) را به انرژی الکتریسیته تبدیل می کنند که اغلب با استفاده از مبدل الکترونیک قدرت به شبکه متصل می گردند. با افزایش سهم اینورتر متصل شده به منابع انرژی، پشتیانی و کنترل شبکه را نمی توان نادیده گرفت. با توجه به انعطاف پذیری در کنترل و مبادله انرژی تولید شده توسط ادوات الکترونیک قدرت، این منابع می توانند در حفظ یا حتی افزایش پایداری و کیفیت شبکه استفاده شوند. جنبه های مختلف اینورتر متصل به شبکه را باید مد نظر قرار داد. نخست، طراحی فیلتر خروجی است که در ادامه شرح داده شده است. با توجه به ماهیت سوئیچینگ مبدل الکترونیک قدرت و شکل موج سینوسی ولتاژ شبکه، فیلتر خروجی برای تمام کاربرد های متصل شده به شبکه مورد نیاز است. هر دو مد یعنی مد تفاضلی و مد مشترک قطعات باید فیلتر شوند. در بسیاری از مطالعات اینورترهای متصل به منبع تولید پراکنده، از فیلتر مد مشترک چشم پوشی گردیده و فقط بر روی فیلتر مد تفاضلی متمرکز شده است. با این حال، فیلتر مد مشترک یک بخش اساسی از فیلتر خروجی کلی است. جریان مد مشترک باید با استفاده از روش های موجود، کنترل گردد که روش پیشنهادی فیدبک خازنی متصل از نقطه خنثی فیلتر به لینک dc اینورتر می باشد. همچنین فیلتر lcl خروجی با در نظر گرفتن قیود مدل باید بهینه سازی گردد. جنبه ی بعدی، الگوریتم کنترل اینورتر می باشد. الگوریتم های کنترل مختلفی برای کنترل اینورتر وجود دارد. روش پیشنهادی برای کنترل اینورتر متصل به منابع تولید پراکنده با توجه به اهمیت کنترل ولتاژ، جریان و فرکانس، الگوریتم کنترل افتی می باشد. ترکیب فیلترهای بهینه و الگوریتم کنترل مناسب منجر به بهبود و کاهش هارمونیک های ولتاژ و جریان شبکه خواهد شد. در این پایان نامه مدلی برای کاربرد فیلتر های مد مشترک و مد تفاضلی با استفاده از الگوریتم کنترل افتی برای بهبود ولتاژ و جریان خروجی اینورتر ارائه شده است. مدل پیشنهادی با روش های ساده کنترل اینورتر مانند کنترل کننده ولتاژ pi مقایسه شده و نتایج حاصل از ترکیب فیلتر بهینه و الگوریتم های کنترل افتی با استفاده از نرم افزار matlab ارائه گردیده است.

استفاده از منابع توان پالسی در فرآیندهای مختلف پلاسما با توجه به ارتباط برقرار شده بین آنها رو به افزایش است. با توجه به تحقیقات به عمل آمده در این مورد، طراحی منابع توان پالسی با هدف کاهش تلفات و افزایش راندمان، می تواند تاثیرات مهمی درکاربردهای پلاسما داشته باشد. اساس فناوری سیستم توان پالسی بر پایه ذخیره انرژی زیاد در زمان نسبتا طولانی و آزاد کردن خیلی سریع آن می باشد که هدف از فرآیند آزاد سازی انرژی، افزایش توان لحظه ای آن است. از ویژگی های بارز منابع توان پالسی جهت افزایش راندمان و قابلیت اطمینان، پیچیدگی ها و ریزه کاری آن است. بهبود راندمان و قابلیت اطمینان در منابع توان پالسی با توجه به کاربرد آن در پلاسما، ارتباط اساسی با مشخصات سیستم های توان پالسی دارد. این پایان نامه یک توپولوژی جدید مبتنی بر مبدل باک- بوست اصلاح شده (مثبت) در ورودی مدار منبع توان پالسی پلاسما پیشنهاد می دهد. بر اساس این توپولوژی در محدوده ای مشخص در منبع توان پالسی پلاسما، مجموعه ای از کلید- دیود- خازن به صورت متوالی اتصال دارند که جهت تولید ولتاژ و dv/dt بالا به کار می رود. مولفه های کلیدی توپولوژی پیشنهادی برای افزایش قابلیت اطمینان و راندمان عبارتنداز: ساختارتوپولوژی جدید مبتنی بر مبدل dc-dc ، استفاده از روش کنترلی مناسب(منبع ولتاژ) و تعیین مقدار انرژی ذخیره شده در المان های اصلی مدار (سلف و خازن). بنابراین توپولوژی ارائه شده به آسانی قابلیت تنظیم، ارتقا و توسعه با دامنه وسیعی درکاربردهای متنوع منابع توان پالسی را دارا می باشد. توپولوژی پیشنهادی مطرح شده با توجه به تاثیر مولفه های کلیدی آن، با دقت کامل از اجرای شبیه سازی در محیط نرم افزار matlab/simulink به دست آمده است که با بررسی نتایج شبیه سازی، کارایی و قابل اجرا بودن این توپولوژی را جهت انجام اهداف مورد نظر که همان تولید پالس های قدرت بالا با ولتاژ زیاد و بهبود راندمان و قابلیت اطمینان منابع توان پالسی پلاسما است، تائید می کند .

شناخت رفتار مشعل پلاسمایی به این جهت از اهمیت برخوردار است که چگونگی عملکرد مشعل را تحت شرایط مختلف پیش بینی می کند. از این رو نیاز به بدست آوردن ابزاری قوی برای بکار انداختن مجازی این مشعل به شدت احساس می شود. در این پایان نامه یک مدل تئوری از پلاسمای جفت شده به روش القایی (icp) تهیه شده است. این مدل که بر مبنای روش المان محدود می باشد ، توسط نرم افزار flexpde5 تحت شرایط کاری معمول (آهنگ ورود گاز، فرکانس و جریان اعمالی و ...) شبیه سازی شده است. به همین منظور ، معادلات mhd شامل معادلات پیوستگی ، ممنتوم ، پیوستگی انرژی ، معادله حالت برای فشار و معادلات ماکسول ، برای یک شار گرانرو از گاز آرگون با شرایط مرزی و شرایط اولیه مناسب و هندسه در نظر گرفته شده برای مشعل بطوری عددی حل شده اند. مقدار عددی پارامترهایی چون پتانسیل برداری ، دما، سرعت و توان جذب شده از حل این معادلات بدست آمده و منحنی های مربوطه ترسیم شده است.