Андриянов Алексей Иванович,
Саченко Екатерина Алексеевна
Аннотация
В работе предложена кусочно-гладкая математическая модель транзисторного управляемого выпрямителя, предназначенная для изучения его работы в режиме рекуперации электроэнергии. Рассматриваемая математическая модель представляет собой решение задачи Коши для системы линейных дифференциальных уравнений, описывающих систему автоматического управления с транзисторным управляемым выпрямителем в режиме рекуперации на участке постоянства ее структуры. Это решение может быть применено для всех участков постоянства структуры с припасовыванием при переходе от одного участка к другому. Приведены результаты моделирования временных диаграмм транзисторного управляемого выпрямителя в режиме рекуперации, которые были получены с использованием данной модели. Выполнен сравнительный анализ результатов моделирования на основе предложенной математической модели и аналогичных результатов, полученных с использованием компьютерной модели MATLAB Simulink. Доказаны адекватность кусочно-гладкой математической модели и ее применимость для изучения режимов работы преобразователей данного класса. Показано, что предложенная математическая модель имеет ряд преимуществ по сравнению с широко используемыми имитационными моделями, создаваемыми в средах MATLAB Simulink, OrCAD и т. п., а именно – более высокую скорость расчета и точность. Данная модель может стать основой для построения математического аппарата, предназначенного для исследования нелинейной динамики транзисторных управляемых выпрямителей и оптимальной настройки их системы управления.
Ключевые слова: транзисторный управляемый выпрямитель, рекуперация электроэнергии, динамические режимы, кусочно-гладкая математическая модель
Авторы:
Андриянов Алексей Иванович
родился в 1979 году, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Электронные, радиоэлектронные и электротехнические системы», Брянский государственный технический университет. Область научных интересов: нелинейная динамика импульсных преобразователей. Опубликовано 100 научных работ. (Адрес: 241035, Россия, Брянск, бул. 50 лет октября, д. 7. Email: mail@ahaos.ru).
Саченко Екатерина Алексеевна
родилась в 1987 году, инженер, ООО «НПО «Электронтехника», аспирант кафедры «Электронные, радиоэлектронные и электротехнические системы» Брянского государственного технического университета. Область научных интересов: нелинейная
динамика импульсных преобразователей. Опубликовано 6 научных
работ. (Адрес: 241031, Россия, Брянск, бул. Щорса, д. 1. Email:
kittie kat@yandex.ru).
Список литературы
- PWM regenerative rectifiers: state of the art / J.R. Rodriguez, J.W. Dixon, J.R. Espinoza, J. Pontt, P. Lezana // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2005. – Vol. 52, N 1. – P. 5–22.
- Нелинейная динамика полупроводниковых преобразователей / А.В. Кобзев, Г.Я. Михальченко, А.И. Андриянов, С.Г. Михальченко; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. – Томск: ТУСУР, 2007. – 224 с.
- Low-frequency Hopf bifurcation and its effects on stability margin in three-phase PFC power supplies connected to non-ideal power grid / M. Huang, C.K. Tse, S.C. Wong, C. Wan, X. Ruan // IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers. – 2013. – Vol. 60, N 12. – P. 3328–3340.
- Interacting bifurcation phenomenon in three-phase voltage source converter connected to non-ideal power grid / M. Huang, C.K. Tse, S.C. Wong, X. Ruan, C. Wan // IECON 2013 – 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. – Vienna, Austria,
2013. – P. 8373–8378. - Nonlinear behavior and instability in a three-phase boost rectifier connected to a nonideal power grid with an interacting load / C. Wan, M. Huang, C.K. Tse, S.C. Wong, X. Ruan // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2013. – Vol. 28, N 7. – P. 3255–3265.
- Zoltan S. Nonlinear phenomena of controlled three-phase converters: PhD dissertation / Budapest University of Technology and Economics. – Budapest, 2007. – 107 p.
- Jian S. Small-signal methods for AC distributed power systems – a review // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2009. – Vol. 24, N 11. – P. 2545–2554.
- Blasko V. Power conditions and control of regenerative brake // Conference record of the 1998 IEEE Industry Applications Conference: Thirty-Third IAS Annual Meeting. – St. Louis, Missouri, USA, 1998. – Vol. 2. – P. 1504–1510.
- Жусубалиев Ж.Т. Бифуркации и хаос в релейных и широтно-импульсных системах автоматического управления. – М.: Машиностроение-1, 2001. – 120 с.
- Солонина А.И. Цифровая обработка сигналов. Моделирование в Simulink. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – 432 с.
