نام پژوهشگر: مهدی نیرومند

طراحی و پیاده سازی استراتژی کنترلی بهینه با گذار نرم برای نسل جدید ups های سری-موازی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1389
  مهدی نیرومند   حمیدرضا کارشناس

با پیشرفت روزافزون تکنولوژی و گسترش مصرف کننده های الکتریکی حساس و دقیق در کلیه زمینه های صنعتی، نیاز به وجود منبع انرژی الکتریکی به صورت مطمئن و با کیفیت بالا برای تغذیه این مصرف کننده ها افزایش یافته است. از طرفی شبکه های الکتریکی در بسیاری موارد از قابلیت اطمینان کافی جهت تغذیه مستقیم این مصرف کننده ها برخوردار نیستند. منابع تغذیه اضطراری بدون وقفه یا upsها یکی از مهمترین گزینه ها برای رفع این مشکل می باشند. یکی از جدیدترین انواع ups معرفی شده، ups سری-موازی یا delta conversion ups می باشد. در این ups اکثر توان در حالت عملکرد عادی بدون گذر از مبدل ها از ورودی به مصرف کننده رسیده که افزایش راندمان این نوع ups را به دنبال خواهد داشت. از دیگر مشخصات این ups می توان به جریان سینوسی بدون اعوجاج و ضریب قدرت واحد در ورودی اشاره نمود. راندمان بالا و جریان سینوسی با ضریب توان واحد موجب شده که ups سری-موازی امروزه نظر بسیاری از محققین و صنعتکاران را به خود جلب کند. تا کنون دو استراتژی کنترلی برای upsهای سری-موازی معرفی شده است. استراتژی قدیمی بر اساس کنترل ولتاژ مبدل سری و کنترل جریان مبدل موازی می باشد. در این استراتژی مبدل موازی مستقیماً هارمونیک های جریان بار و توان راکتیو را جبران کرده و مبدل سری یک ولتاژ خروجی رگوله شده تولید می کند. در استراتژی جدید بر خلاف استراتژی قبلی مبدل سری به عنوان منبع جریان سینوسی و مبدل موازی به عنوان منبع ولتاژ سینوسی عمل می کند. علی رغم شباهتهای این دو استراتژی از نظر گردش توان و دیاگرام فازوری، تفاوتهای اساسی از نظر رفتاری و ساختار سیستم کنترلی بین این دو وجود دارد. با توجه به نو بودن استراتژی جدید برای upsهای سری-موازی، هنوز تحلیل کاملی از لحاظ عملکرد و قابلیت های قابل حصول بر روی آن انجام نشده و از این دیدگاه با استراتژی موجود نیز مقایسه نگردیده است. همچنین تحلیلهای انجام شده بر روی استراتژی جدید به صورت شبیه سازی بوده و نتایج عملی برای ups سری-موازی با استراتژی جدید ارائه نشده است. یکی از اهداف اصلی این رساله مقایسه کامل دو استراتژی و معرفی و توسعه استراتژی بهینه برای استفاده در یک ups سری-موازی می باشد. کنترل کننده های مبدل های به کار رفته در این ups باید به گونه ای طراحی گردند که بتوان به قابلیت های بالا دست یافت. به طور خاص نیل به ولتاژ سینوسی رگوله شده و کم اعوجاج تحت کلیه شرایط کاری از نیازهای ویژه یک ups می باشد. علاوه بر این گذار مناسب بین حالتهای مختلف عملکرد در upsهای سری-موازی از دیگر چالش های موجود در ارتباط با این سیستم ها می باشد. در این رساله یک کنترل کننده ترکیبی با عنوان rcdb برای این ups پیشنهاد می شود. این کنترل کننده ترکیبی شامل کنترل کننده deadbeat (db) و کنترل کننده تکراری (rc) می باشد. در این ساختار، کنترل کننده db پاسخ دینامیکی سیستم را ارتقاء داده و کنترل کننده rc با توجه به طبیعت تناوبی سیگنال های مرجع و اغتشاش، خطای حالت دائمی را کاهش می دهد. در پایان یک ups سری-موازی با استراتژی کنترلی بهینه و با کنترل کننده ترکیبی، معرفی شده و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار می گیرد. همچنین با هدف بررسی صحت مطالعات تئوریک، طراحی ها و شبیه سازی های انجام شده، ups سری-موازی پیشنهادی پیاده سازی می شود.

طراحی یک روش بهبود یافته جهت دنبال کردن توان بیشینه در سیستم های فتوولتائیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی 1391
  سعید عظیمی سردری   مهدی نیرومند

چالش اصلی در یک سیستم انرژی خورشیدی کاهش هزینه نهایی انرژی تولیدی می باشد که از طریق دستیابی به فناوری ساخت ارزان قیمت سلول ها، افزایش بازده سلول ها و مدارهای توازن سیستم و کاهش قیمت اجزای توازن سیستم امکان پذیر می باشد. پیشرفت علم مواد در راستای کاهش هزینه های تولید نقش قابل ملاحظه ای داشته است و هزینه به ازای هر وات تولید انرژی فتوولتائیک در سال های اخیر به کمتر از یک دهم هزینه تمام شده در سال 1980 میلادی کاهش یافته است و همچنین ماژول های در سطح ابعاد کوچکتر و ظرفیت تولید توان بالاتر هر سال به بازار عرضه می شوند. مشکل استفاده از سلول های فتوولتائیک مشخصه های ولتاژ و جریان سلول های خورشیدی است که به صورت غیر خطی و به گونه ای است که سلول به ازای یک شدت تابش نور ثابت، حداکثر توان الکتریکی را فقط در یک نقطه کار مشخص تأمین می کند که این نقطه متناسب با تغییر شدت نور تغییر می کند. بنابراین با استفاده از مدارهای الکترونیک قدرت در بخش توازن توان سیستم باید نقطه کار عملکرد سیستم برای جذب حداکثر توان تولیدی ممکن تنظیم گردد در غیر این صورت تلفات توان و کاهش بازده سلول را خواهیم داشت. برای این منظور از دنبال کننده توان بیشینه در سیستم استفاده می شود. برای دنبال کردن توان بیشینه در سلول های فتوولتائیک روش های متنوعی ابداع و استفاده شده اند. از جمله این روش-ها می توان روش های اغتشاش و مشاهده، هدایت افزایشی، ولتاژ مدار باز جزئی، جریان اتصال کوتاه جزئی، ظرفیت خازن پارازیتی، کنترل وابسته به ریپل و جاروب جریان را نام برد. معمول ترین روشی که تا کنون مورد استفاده قرار گرفته است روش هدایت افزایشی بوده است. دلیل استفاده بیشتر از روش هدایت افزایشی مزیت هایی است که این روش نسبت به سایر روش های موجود دارد، اما این روش به دلیل استفاده از گام ثابت معایبی نیز دارد. در این پایان نامه یک روش بهینه در دنبال کردن حداکثر توان سلول های فتوولتائیک، جهت کاهش تلفات توان و دستیابی به بازده بالاتر در سیستم های فتوولتائیک معرفی می شود. برای این منظور با استفاده از یک روش تطبیقی، گام مورد استفاده در روش هدایت افزایشی به صورت یک گام وفقی می شود که با توجه به میزان فاصله ای که از نقطه توان بیشینه دارد، متغیر خواهد بود و برای تنظیم ولتاژ ترمینال خروجی آرایه فتوولتائیک، از کنترل کننده هوشمند عاطفی استفاده می گردد و به این ترتیب معایب روش هدایت افزایشی در دنبال کردن توان بهینه برطرف می گردد. با مقایسه نتایج شبیه سازی روش هدایت افزایشی کلاسیک و روش اصلاح شده صحت عملکرد روش ارائه شده مورد ارزیابی قرار گرفت.

طراحی اینورتر متصل به شبکه بهبود یافته مورد استفاده در توربین بادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی 1391
  علی اسب افکن   مهدی نیرومند

امروزه استفاده از منابع تولید پراکنده و به خصوص انرژیهای تجدیدپذیر از اهمیت ویژهای برخوردار است. اینورتر متصل به شبکه، با عملکردی مشابه با یک ژنراتور سنکرون، نقش به سزایی در تزریق توان تولید شده و کنترل پارامترهای کیفیت توان مطابق با استانداردهای مورد نیاز دارد. با توجه به وجود آلودگیهای هارمونیکی در ولتاژ شبکه و درنتیجه تاثیر مخرب آن در جریان خروجی، انتظار میرود که یک اینورتر، جریان کنترل شدهای را با اعوجاج بسیار کم به شبکه تزریق نماید. از اینرو، کنترل جریان در مبدلهای الکترونیک قدرت متصل به شبکه از اهمیّت بسیار زیادی برخوردار است. استفاده از فیلترهای مرتبه بالا به منظور کاهش هامونیکهای جریان، تغییرات فرکانس و اندوکتانس شبکه، از جمله چالشهای مهم در طراحی مبدلهای متصل به شبکه هستند. هدف از این تحقیق ارایهی یک کنترل کنندهی جریان بهبود یافته است، به طوری که نیازهای حالت گذرا و دایمی را مطابق با استانداردهای موجود برآورده نماید. روش تحقیق به گونهای است که ضمن بیان چالش ها، به بررسی انواع روش های کنترل جریان پرداخته و پس از معرفی کنترل کننده پیشنهادی در یک فرآیند طراحی تدریجی و گام به گام، اجزای اینورتر و کنترل کنندههای جریان و ولتاژ طراحی می شود. از میان کنترلکنندههای موجود، کنترلکنندهی تشدیدی به علت ایجاد بهرهی زیاد در فرکانس اصلی و یا هارمونیکهای بالاتر، از جایگاه ویژهی برخوردارند. استفاده از کنترل- کنندهی تشدیدی با چالشهایی نظیر نحوهی پییادهسازی دیجیتال و نیز عدم کنترل همزمان فرکانس تشدید در هارمونیکهای مختلف مواجه است. کنترل کنندهی پیشنهادی، یک کنترل کننده وفقی مبتنی بر تکرار با قابلیت جبران همزمان هارمونیکهای مختلف بوده و از اینرو طراحی پهنای باند و تحلیل پایداری آن امری بسیار مهم و جدی به شمار میرود. در مواردی که )توانهای بالا( اینورتر متصل به شبکه دارای قابلیت های دیگری نظیر کنترل توان راکتیو، فیلتراسیون فعال، کنترل ولتاژ و فرکانس باشد، احتیاج به پاسخ دینامیکی سریع امری جدی می نماید. از اینرو یک کنترل کننده شبهرزونانسی با هدف افزایش سرعت همگرایی نیز در کنترل کننده پیشنهادی تعبیه شدهاست. در پایان، ضمن بررسی انواع روش های کنترلی جذب توان بیشینه از توربین بادی، به شبیه سازی یکی از الگوریتم جدید در این زمینه پرداخته شده است. همچنین نتایج شبیهسازی نیز برای یک توربین بادی متصل به اینورتر ارایه شده است.

طراحی یک مبدل dc/dc افزاینده با قابلیت بالا جهت کاربرد های فتوولتائیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده مهندسی 1391
  مسعود محمودی   مهدی نیرومند

اخیراً سیستم های فتوولتائیک به عنوان یک منبع انرژی پاک مورد استفاده واقع شده اند. اما به علت اینکه ولتاژ خروجی سیستم های فتوولتائیک پایین می باشد، در کاربردهای ولتاژ بالا، ناچار به استفاده از مبدل های dc به dc افزاینده می باشیم. برای بدست آوردن نسبت تبدیل افزاینده در مبدل های dc به dc، از روش های مختلفی استفاده شده است، اما یکی از روش های مناسب برای دستیابی به این منظور، استفاده از مبدل های dc به dc غیرایزوله افزاینده است. یک مبدل بوست عادی معمولاً برای این منظور استفاده می شود، اما بهره ولتاژ بالا و بازده بالا را نمی توان به طور همزمان با استفاده از این مبدل بدست آورد. در این پایان نامه، یک مبدل غیرایزوله سپیک جدید که برای کاربردهای فتوولتائیک مناسب می باشد، معرفی و آنالیز شده است. این مبدل مزایایی از قبیل ولتاژ خروجی بالا با همان استرس ولتاژ مبدل سپیک عادی، کاهش حالات گذرای روشنی و خاموشی سوئیچ در مبدل های pwm و بازده بالا را دارا می باشد. تلفات سوئیچینگ به وسیله محدود کردن di/dt جریان بازیابی معکوس و dv/dt ولتاژ درین- سورس سوئیچ کاهش می یابد. کلید تحت شرایط zvs در حالت روشن شدن و خیلی نزدیک به zcs در حالت خاموش شدن عمل می کند، به همین دلیل تلفات مداری خیلی پایین می آید.

ساخت و بررسی خواص فیزیکی پلی آنیلین به عنوان حسگر شیمیایی گاز آمونیاک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  زهرا حسن زاده   امیرحسین نوارچیان

تشخیص و شناسایی گازهای آلاینده همواره موضوعی مهم و اساسی در صنایع و به ویژه صنایع پتروشیمی بوده است. خطرات ناشی از مواد شیمیایی و گازهای سمی سالانه موجب مسمومیت و حتی مرگ بسیاری از انسان ها، جانوران و گیاهان می شود. حسگرهای شیمیایی گاز بر پایه پلیمرهای رسانا با توجه به خواص ویژه ی آن ها در طی چند دهه ی اخیر رشد چشمگیری داشته است. ساخت آسان، مواد اولیه ارزان، پایداری مناسب و خواص حسگری و انتخاب پذیری این مواد باعث استقبال پژوهشگران و صنعتگران از حسگرهای پلیمری شده است. در این تحقیق از پلی آنیلین که پلیمری رسانا است به عنوان حسگر گاز آمونیاک استفاده شده است. به علت وجود عوامل سنتزی تأثیرگذارِ بسیار، در خواص رسانشی و حسگری پلی آنیلین، پس از تحقیقات اولیه و مرور مقالات علمی از بین تمامی عوامل چهار عامل دما (صفر، 20 و 60 درجه سانتی گراد) و زمان واکنش (1، 2 و 4 ساعت)، نسبت مولی مونومر به اکسیدکننده (2، 4 و 6) و نوع اسید مصرفی (hcl، hno3 و amps) در محیط سنتز، به عنوان عوامل مهم تر انتخاب شده اند. پس از انتخاب عوامل و سطوح آن ها، با استفاده از طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی نتایج و اثر این عوامل بر پاسخ هایی همچون میزان بازده واکنش، میزان رسانش لایه نازک پلیمری و میزان تغییرات رسانش لایه نازک پلیمر در حضور گاز آمونیاک مورد تحلیل قرار گرفت. نمونه ها از روش پلیمریزاسیون با هم زدن شدید سنتز شده اند. نتایج نشان داد که تمام عوامل انتخابی بر میزان بازده موثر هستند و برای رسیدن به بیشینه بازده نیاز است تا از یک اسید قوی (hcl) در زمان پلیمریزاسیون بالا (4 ساعت) و دمای کم (صفر درجه سانتی گراد) استفاده شود. همچنین غلظت بالای اکسیدکننده به مونومر به افزایش بازده کمک خواهد کرد. اگرچه طبق آنچه که سایر پژوهشگران هم گزارش کرده اند حتی در شرایط بهینه نیز بازده واکنش در تولید پلی آنیلین چندان بالا نیست. از بین عوامل ذکر شده تنها عامل نسبت مونومر به اکسیدکننده عامل غیر مهم برای تأثیر گذاری بر خواص رسانشی بوده است و سایر عوامل تأثیر بسزایی در میزان رسانش نمونه ها داشته اند. بطوریکه با انتخاب یک اسید قوی (hcl) و یک زمان میانه (2 ساعت) برای سنتز پلیمر و دمای بالای واکنش (c?60) می توان به حداکثر رسانش دست پیدا کرد. در حضور گاز آمونیاک تنها عامل مهم برای تأثیر بر تغییرات رسانش (نسبت به حالتی که حسگر در تماس با هوا می باشد) نوع اسید بوده است که باعث انتخاب پذیری مناسب این پلیمر برای گاز آمونیاک نسبت به هوا می شود. پاسخ های بدست آمده در این پژوهش در مقایسه با نتایج حاصل از پژوهش های قبلی که در مراجع علمی گزارش شده است پاسخ های مناسب تری بوده اند. همچنین در این پژوهش پلی آنیلین از روش پلیمریزاسیون بین سطحی سنتز شده و از کامپوزیت کردن پلی آنیلین و پلی (وینیل الکل)، لایه نازکی تهیه شده که برای بررسی تغییرات رسانش در برابر گاز دی اکسید کربن از آن استفاده شده است. نتایج نشان داده که این ترکیب پاسخ های مطلوبی در حضور این گاز از خود نشان نداده و لذا پلی آنیلین حسگر مناسبی برای این گاز به نظر نمی رسد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد، پلیمر تولیدی از هر دو روش (هم زدن شدید و پلیمریزاسیون بین سطحی) از لحاظ ریخت شناسی نانو صفحاتی با ضخامت کمتر از nm100 بوده اند.

معرفی یک خودروی هیبریدی - الکتریکی با قابلیت بالا
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد - دانشکده مهندسی برق و الکترونیک 1392
  ندا وفایی شاهرضایی   مهدی نیرومند

در این پایان نامه، نوعی از خودروهای هیبریدی- الکتریکی با عنوان خودروهای هیبریدی پیل سوختی مورد بررسی دقیق قرار می گیرد. در این نوع از خودروها، از یک باتری، یک خازن با ظرفیت بالا (ابرخازن) به صورت موازی با پیل سوختی استفاده می شود. پیل سوختی بدلیل ظرفیت بالای انرژی و بازده بالای تبدیل سوخت، به عنوان منبع اصلی تولید انرژی در خودروهای هیبریدی پیل سوختی به کار می رود. باتری با پذیرش حداکثر شارژ برای پیشینه بهره وری از ترمز واکنشی و امکان راه اندازی سریع، به عنوان دومین منبع تولید توان مورد نیاز بار سیستم عمل می کند و ابرخازن بدلیل داشتن سریع ترین پاسخ توان و قابلیت جذب و ذخیره ی سریع انرژی جنبشی، تأمین کننده ی اصلی انرژی در لحظات اولیه-ی شتاب گیری موتور است. یک سیستم کنترل انرژی، برای مدیریت حلقه های تقسیم انرژی و کنترل منابع داخلی خودرو های هیبریدی از طریق حلقه های کنترلی و کنترل کننده ها در حالات کاری مختلف، در سیستم قرار می گیرد. در ساختار کنترلی معرفی شده در این پایان نامه، جریان توان بین منابع هیبریدی و باس dc از طریق حالتی موازی کنترل می شود. در ساختار کنترل انرژی موازی، هر منبع از طریق مبدل های dc/dc (یک مبدل بوست برای پیل سوختی و دو مبدل دو طرفه برای ابرخازن و باتری) بصورت همزمان و مداوم با باس dc در ارتباط اند. سیستم کنترلی معرفی شده، ساختاری متشکل از شش حلقه ی کنترلی با کنترل کننده های تناسبی انتگرالی pi است که برای تنظیم ولتاژ باس dc، کنترل ولتاژ ابرخازن، کنترل جریان های داخلی منابع و کنترل حالت شارژ باتری در سیستم قرار می گیرند. شبیه سازی این سیستم کنترلی انرژی در دو حالت حلقه باز و حلقه بسته در چهار مدکاری (راه اندازی، شتاب گیری، مسافت طولانی و مدترمزی) در نرم افزار مطلب انجام شده است. در مد راه اندازی، باتری نیروی اصلی سیستم هیبریدی را تأمین می کند. ابرخازن به عنوان بافر انرژی اصلی در طی مرحله ی گذرای توان عمل می کند، در مد مسافت طولانی، پیل سوختی توانایی تأمین و تغذیه ی متوسط توان را داراست و در مدترمزی نیز انرژی جنبشی به سرعت توسط ابرخازن جذب و ذخیره می شود.

کنترل تطبیقی مقاوم مبدل هایdc-dc چند فاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده برق 1392
  ذبیح اله فرامرزی   مهدی نیرومند

امروزه استفاده از انرژی های نو با توجه به محدود بودن منابع انرژی های فسیلی و قیمت مورد توجه می باشد. از آنجایی که توان تولید شده توسط این منابع به طور مستقیم قابلیت استفاده برای تجهیزات مختلف را ندارد لذا باید سطح ولتاژ و جریان تولید شده، به سطح مناسب ارتقاء یابد. به این منظور می توان از مبدل های dc-dc چند فاز استفاده نمود. از مهمترین ویژگی های این دسته از مبدل ها می توان به این موارد اشاره نمود: 1-دستیابی به توان های بالا 2-قابلیت استفاده همزمان از چند منبع تولید توان 3-کاهش تلفات سوییچینگ 4 –ایجاد افزونگی در سیستم و قابلیت تعمیر و نگداری مناسب می باشد. از مباحث مطرح در به کارگیری مبدل های dc-dc چند فاز مسئله کنترل جریان تولیدی هر یک از فازها و تثبیت ولتاژ خروجی می باشد. همچنین یک کنترل کننده مبدل چند فاز باید پایداری سیستم را در شرایط مختلف تضمین نماید. روش کنترلی استفاده شده در این پایان نامه راهبرد کنترل مد لغزشی تطبیقی با بهبود زمان گذرا می باشد که در این روش بجای استفاده از یک تابع سوییچینگ خطی از یک تابع سوییچیگ غیر خطی استفاده شده است. روش استفاده شده علاوه بر تحقق اهداف کنترلی ذکر شده، پاسخ گذرای سیستم را به طور قابل ملاحظه ای بهبود می بخشد. از کاربرد های مهم مبدل های dc-dc چند فاز و سیستم کنترل پیشنهادی، استفاده از آن در پیل های سوختی ، سلول های خورشیدی و توربین های بادی می باشد. با استفاده از شبیه سازی، نتایج مربوط به سیستم کنترل طراحی شده نشان داده شده و نتایج با یک کنترل کننده مد لغزشی ساده مقایسه شده است.

طراحی کنترل کننده mimo برای مبدل های چند ورودی مورد استفاده در سیستم های انرژی ترکیبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده مهندسی برق 1392
  عباس دست آویز   مهدی نیرومند

در این پژوهش طراحی کنترل کننده چند متغیره برای مبدل های چند ورودی (دو ورودی)، که در سیستم های انرژی ترکیبی به کار می روند، مورد توجه قرار گرفته است. مبدل های چند ورودی، به علت تداخل بین حلقه های ورودی- خروجی، جزء سیستم های چند متغیره محسوب می شوند. در اینجا برای طراحی کنترل کننده، بر خلاف اکثر کارها گذشته که از تداخل بین حلقه های ورودی- خروجی صرف نظر می کردند، تداخل به صورت کامل در نظر گرفته می شود. در این پایان نامه، علی رغم این که مبدل های چند ورودی دارای دینامیک غیر خطی هستند، از کنترل کننده های خطی، همانند کنترل کننده pi غیر متمرکز و کنترل کننده فیدبک حالت، برای کنترل این مبدل ها استفاده شده است. زیرا کنترل کننده های خطی نسبت به کنترل کننده های غیر خطی دارای پیچیدگی و هزینه پیاده سازی کمتری هستند. در طراحی کنترل کننده های خطی برای مبدل های الکترونیک قدرت معمولا از مدل خطی شده مبدل، حول نقطه کار مشخص، استفاده می گردد. از آنجایی که این مبدل ها در معرض اغتشاش قرار دارند و اغتشاش باعث تغییر در نقطه کار مبدل می شود، بنابراین کنترل کننده طراحی شده بر اساس مدل نامی قادر نخواهد بود پایداری و عملکرد مطلوب سیستم حلقه بسته را در برابر اغتشاش تضمین نماید. در اینجا برای این که سیستم کنترل طراحی شده در برابر اغتشاش مقاوم باشد، پارامترهای نقطه کار مدل خطی به صورت نامعینی مدل می شوند. در طراحی کنترل کننده pi غیر متمرکز نامعینی پارامتری موجود در مدل سیستم به صورت اغتشاش ورودی بر سیستم نامی به فرم ∆-m ، مدل می شود و سپس با استفاده از سنتز μ پارامتر های کنترل کننده به گونه ای تنظیم می شود که معیار ارائه شده برای عملکرد مطلوب سیستم برآورده شود. برای طراحی کنترل کننده فیدبک حالت مقاوم، مدل سیستم که دارای نامعینی پارامتری است به فرم مدل پلی تاپیک در آورده می شود و سپس با حل نامعادلات ماتریسی بهره کنترل کننده فیدبک حالت به گونه ای تنظیم می شود که محدودیت های اعمال شده برای حذف اغتشاش و جایابی قطب برآورده شوند.

طراحی یک ساختار کنترلی برای اینورتر تولید پراکنده به منظور گذار یکپارچه میان حالت های عملکردی متصل به شبکه و جزیره ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی 1393
  مهرداد محمدی   مهدی نیرومند

افزایش بارهای مهم و نیازمند به قابلیت اعتماد و کیفیت توان بالا و عدم توانایی سیستم¬های قدرت مرسوم به هم پیوسته در تأمین این خواسته به یک چالش تبدیل شده است. در مجموعه بارهای حساس و بارهای صنعتی- نظامی تأمین توان ac پیوسته و بدون وقفه از اهمیت حداکثری برخوردار است. تأمین توان برای بارهای حساس در وضعیت های مختلف شبکه، به یک موضوع مهم تبدیل شده است. زیرا این¬گونه بارها به تغییرات ولتاژ بسیار حساس اند، چون می تواند عملکرد این بارها را تحت تأثیر قرار دهد و موجب عملکرد ضعیف سیستم و یا حتی از کار افتادن آن شوند. یک قطع توان ناخواسته می تواند سبب صدمات، تلفات، قطع تجارت های مهم و از دست رفتن اطلاعات گردد. پس ریزشبکه¬های شامل بارهای حساس نیازمند سیستم کنترلی می¬باشند که بتواند ولتاژ مناسبی را در سر این بارها قرار دهد. بهمین جهت در شرایط خطا در شبکه، ریزشبکه باید در کمترین زمان ممکن از شبکه سراسری جدا شده و در حالت جزیره¬ای عمل کند. در این تغییر حالت عملکردی بحث گذار میان دو حالت از اهمیت بالایی برخوردار است. گذار بین دو حالت عملکردی باید نرم باشد تا تغییرات ناگهانی ولتاژ بارهای اضطراری (متصل به شبکه به جزیره ای) و تغییرات جریان ناگهانی که برای شبکه به وجود می آید(جزیره ای به متصل به شبکه) را کمینه کند. در این پایان¬نامه، درسیستم مورد مطالعه از یک اینورتر سه فاز منبع ولتاژ استفاده شده که خروجی ¬آن یک فیلتر lcl می¬باشد. بار حساس نیز بصورت یک بار rlc موازی مدل شده است. با توجه به فرض وجود منبع ذخیره با طراحی مناسب به صورت موازی با خازن لینک dc در dg، دینامیکی در لینک dc پشت اینورتر وجود ندارد و مجموعه¬ی محرک اولیه و خازن لینک dc و منبع ذخیره¬ی انرژی با یک منبع مستقیم مدل شده است. شبکه توزیع نیز بصورت یک منبع ولتاژ ac به همراه اندوکتاس شبکه مدل گردیده است. با توجه به این موضوع که بار حساس استفاده شده در سیستم نباید تحت تاثیر خطا در شبکه اصلی در زمانی بیش¬تر از دو سیکل قرار گیرد، ساختار کنترل کننده ی پیشنهادی شامل یک کنترل کننده ی جریان و یک کنترل کننده ی ولتاژ به صورت پیش¬خورد به حلقه کنترل جریان می¬باشد که موجب شده زمان حالت گذار مرسومی که بین 10 تا 60 سیکل می¬باشد را به حداکثر دو سیکل کاری کاهش دهد. همچنین در حالت متصل به شبکه موجب پایداری ساختار کنترلی و در حالت جزیره¬ای پاسخ زمانی مناسبی را به همراه دارد. در نتیجه استفاده از این ساختار کنترل اضافه ولتاژ شبکه کاهش یافته و به محدودیت کنترل اینورتر در وضعیت¬های گذار غلبه می¬کند.

به کارگیری تکنیک های جدید در کنترل آشوب مبدل های سوییچینگ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده برق 1392
  نجمه زمانی   مهدی نیرومند

این پایان نامه به تحلیل رفتار غیرخطی و حذف نوسانات ناخواسته در خروجی مبدل بوست کنترل کننده پیک مد جریان براساس نظریه آشوب و با استفاده از روش جبران شیب می پردازد. در این راستا با در نظر گرفتن مدل غیرخطی روش تکراری زمان گسسته، با بررسی نمودار دوشاخگی و محاسبه نمای لیاپانف، بروز پدیده آشوب در این مبدل بررسی می گردد. سپس کنترل کننده ای براساس تئوری آشوب و روش جبران شیب ارائه می گردد. نحوه تاثیر شیب در معادلات سیستم کنترل شده و اثر آن بر روی نماهای لیاپانف، به صورت تحلیلی فرمول بندی می گردد، بطوریکه با انتخاب مقدار مناسب شیب بتوان نماهای لیاپانف دلخواه و در نتیجه پاسخ قابل قبول را به دست آورد. در ادامه کاربرد این روش در مبدل بوست تصحیح ضریب توان برای رفع رفتارهای غیرخطی در این مبدل بررسی می گردد.