مقایسه کنترل پیش‌ بین fcs-mpc و کنترل پیش‌ بین مبتنی بر تئوری لیاپانوف در یکسوساز puc هفت ‌سطحی

در این مقاله، دو روش کنترل پیش ‌بین برای یکسوساز چندسطحی با خروجی دوگانه مقایسه شده است. ساختار مورد بررسی، یکسوساز puc هفت‌سطحی است که بر اساس قابلیت اطمینان بالا و هزینه کم انتخاب شده است. افزایش تعداد سطوح ولتاژ ورودی به کاهش دامنه هارمونیک‌ها و به تبع آن، کاهش حجم فیلترهای توان کمک می‌کند. از طرفی هدایت جریان در این مبدل به‌صورت پیوسته انجام می‌شود و مشکلات گسستگی جریان مانند پیچیدگی در تحلیل و اجبار به استفاده از فیلترهای القایی بزرگ در سمت dc برطرف می‌گردد. در مرحله اول، طراحی بر اساس روش fcs-mpc انجام شده و دو ولتاژ خروجی متفاوت با نسبت‌های 1 و 3 به‌دست آمده و کنترل مقادیر dc خروجی و رسیدن به ضریب توان واحد به‌خوبی تامین گردیده است. سپس برای رسیدن به پایداری بهتر در سیستم از روش mpc مبتنی بر تئوری لیاپانوف استفاده شده است. در این روش، متغیرهای هدف در دل تابع لیاپانوف تعریف شده‌اند و تابع هزینه نیز برگرفته از همان تابع لیاپانوف می‌باشد. از مزایای این رهیافت نسبت به روش mpc معمولی، عدم نیاز به تنظیم بهره، پیاده‌سازی آسان‌تر و تعداد سنسورهای کمتر است (جریان بار با استفاده از مدل ریاضی یکسوساز 7puc تخمین زده می‌شود). شبیه‌سازی هر دو روش fcs-mpc و mpc مبتنی بر روش لیاپانوف با استفاده از matlab/simulink انجام شده و نتایج هر دو روش در کنار هم، ارائه و با یکدیگر مقایسه گردیده‌اند. نهایتاً مشاهده می‌شود که در روش مبتنی بر لیاپانوف، رهگیری جریان به‌صورتی نرم‌تر و با نوسانات کمتری انجام شده و ولتاژ هفت‌سطحی یکسوساز نیز الگویی منظم‌تر و شکل سینوسی بهتری دارد.