کنترل غیر خطی یک فرآیند هیبریدی فتوولتائیک/باتری با استفاده از کنترل مد لغزشی

Abstract

در این مقاله، مسأله‌ی کنترل یک فرآیند هیبریدی تشکیل‌شده از آرایه‌ی خورشیدی، باتری و مدار سوئیچینگ در نظر گرفته می‌شود. ابتدا فرآیند مورد نظر مدل‌سازی می‌شود. مدل‌سازی طی سه مرحله انجام می‌شود. در مرحله‌ی اول مدار سوئیچینگِ فرآیند توسط روش متوسط گیری فضای حالت مدل‌سازی می‌شود. در مرحله‌ی دوم آرایه‌ی خورشیدی توسط روش تک دیودی با مقاومت سری مدل‌سازی می‌شود. در مرحله‌ی سوم نیز باتری توسط روش تونن مدل‌سازی می‌شود. در فرآیند مورد نظر دو هدف کنترلی رساندن آرایه‌ی خورشیدی به نقطه کار بهینه و تنظیم ولتاژ بار در مقدار مطلوب مد نظر است. در این مقاله یک روش ابتکاری مبتنی بر کنترل مدلغزشی (SMC) ارائه می‌شود. سپس پایداری روش کنترل پیشنهادی توسط تابع لیاپانفی مناسب اثبات می‌گردد. در پایان پاسخ روش کنترلی پیشنهادی با روش‌های رایج LQR، PID و PBC مقایسه می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که روش کنترل پیشنهادی پاسخ گذرا و دائمی مطلوب‌تری داشته و همچنین برخلاف روش‌های رایج نیازی به در دسترس بودن نقطه کار بهینه‌ی آرایه‌ی خورشیدی وجود ندارد.