مدل‌سازی نامعین خطی پارامتر متغیر سیستم‌های قدرت با بهکارگیری نگاشت مجموعه پارامتر بر پایه الگوریتم تحلیل مولفه‌های اصلی جهت طراحی پایدارساز مقاوم

Abstract

در این مقاله روشی نوین برای مدل‌سازی خطی پارامتر-متغیر (LPV) پلی‌تاپیک نامعین سیستم‌های قدرت بر اساس رویکرد نگاشت مجموعه پارامتر (PSM) بر پایه الگوریتم تحلیل مولفه‌های اصلی (PCA) ارائه شده است. ابتدا با خطی‌سازی معادلات سیستم حول مجموعه نقاطی از پاسخ گذرای دینامیکی، یک مدل LPV اولیه تولید می‌شود، سپس با به‌کارگیری تکنیک PSM برپایه الگوریتم PCA، تعداد مدل‌های خطی کاهش‌یافته و یک مدل پلی‌تاپیک کاهش‌یافته شکل می‌گیرد. برای پوشش اثرات غیرخطی سیستم و همچنین خطاهای ناشی از کاهش مدل‌ها، برای هر یک از مدل‌ها مقداری نامعینی در نظر گرفته می‌شود. یک کنترل‌کننده جایابی قطب مقاوم طراحی می‌شود تا قطب‌های مدل پلی‌تاپیک کاهش‌یافته را در یک ناحیه نامعادله ماتریسی خطی (LMI) قرار دهد، به‌طوری‌که سیستم از ضریب میرایی مناسبی برخوردار شود. یک شرط کافی به‌منظور تضمین پایداری مجانبی برای سیستم حلقه بسته، در برابر نامعینی‌ها نیز ارائه می‌شود. در انتها، کنترل‌کننده پیشنهادی، جهت طراحی یک PSS برای یک سیستم قدرت تک-ماشینه و نیز در شرایط چند-ماشینه استفاده و شبیه‌سازی می‌شود. و نتایج آن با پاسخ PSS رایج استاندارد مقایسه می‌شود. نتایج شبیه‌سازی رفتار مقاوم کنترل‌کننده پیشنهادی را در شرایط مختلف بهره‌برداری و در برابر خطاهای متفاوت نشان می‌دهد.