توضیحات
طراحی و شبیه سازی مبدل flyback با استفاده از شبکه های عصبی
شبیه سازی در محیط سیمولینک و ام فایل متلب تهیه شده است.
دارای گزارش 14صفحه ای در قالب ورد است.
دارای ویدیو آموزشی حدود 1:30دقیقه ای می باشد.
توضیحات پروژه
در اینجا فقط بخش هایی از گزارش آمده است:
- مقدمه
در گزارش این پروژه ابتدا مطالب تئوری مربوط به مبدل فلای‌بک بر اساس کتاب الکترونیک قدرت رشید به صورت کامل و جامع بحث شده است. در ادامه روش کنترل مبدل که بر اساس شبکه عصبی می‌باشد تشریح شده و در نهایت نیز جزئیات و خروجی شبیه‌سازی نشان داده شده است.
- مبدل فلای‌بک
یکی از مبدل‌های DC/DC با ترانسفورماتور ایزولاسیون، مبدل فلای‌بک می‌باشد. ساختار این مبدل در شکل 1 نشان داده شده است. در این مدارها میتوان از مدل ترانسفورماتور ایده‌آل با در نظر گرفتن اندوکتانس مغناطیسی هسته استفاده کرد. تاثیر تلفات و اندوکتانس نشتی در حالتی که عملکرد و حفاظت کلید در نظر گرفته شود مهم است اما با توجه به اینکه در اینجا عملکرد کلی مدار توضیح داده می‌شود استفاده از مدل ساده ترانسفورماتور مناسب‌تر است. بنابراین، ساختار مبدل فلای‌بک به صورت شکل 2 در نظر گرفته می‌شود.
- طراحی کنترل‌کننده
برای منابع تغذیه، ممکن است رنج ولتاژ منبع ورودی متغییر باشد ولی لازم است که ولتاژ خروجی برابر با مقدار مرجع باقی بماند. فرض شده است که مبدل فلای‌بک با استفاده از یکسوساز به شبکه برق متصل است و ولتاژ DC خروجی یکسوساز ممکن است به دلیل کاهش یا افزایش ولتاژ شبکه تغییر کند. بنابراین، برای ثابت نگه داشتن ولتاژ خروجی مبدل لازم است تا از کنترل‌کننده استفاده شود.
ساده‌ترین راه برای این‌کار، استفاده از یک کنترل‌کننده PI می‌باشد. ورودی این کنترل‌کننده خطای سیگنال کنترلی بوده و خروجی آن، به عناصر مدار داده می‌شود تا خطای سیگنال کنترلی را کاهش دهند. به طور معمول ورودی کنترل‌کننده، اختلاف بین ولتاژ خروجی مبدل با ولتاژ مطلوب آن می‌باشد و خروجی آن نیز نسبت وظیفه کلید است. ساختار این روش کنترلی در شکل 5 نشان داده شده است.
در شکل 7 ساختار مدار شبیه‌سازی شده نشان داده شده‌است. در جدول 1 نیز مقادیر استفاده شده برای پارامترهای مدار نشان داده شده‌است. ترانسفورماتور استفاده شده در شکل 7، دارای نسبت تبدیل 100/100 ولت و توان نامی 500 وات می‌باشد. سایر اطلاعات ترانسفورماتور در جدول 1 آورده شده است. بار مبدل نیز از نوع مقاومتی می‌باشد.
شکل 7. ساختار مبدل فلای‌بک شبیه‌سازی شده
در طراحی یکسوسازهای تکفاز، مقدار خازن به طول معمول بین 1 الی 3 میکروفارد به ازای هر وات توان ورودی در نظر گرفته می‌شود. با توجه به اینکه در این کار یک مبدل با توان نامی 500 وات در نظر گرفته شده، خازن فیلتر یکسوساز حداقل مقدار آن یعنی 500 میکروفاراد در نظر گرفته شده‌است.
برای محاسبه حداقل مقدار اندوکتانس هسته ترانسفورماتور یعنی Lm، از رابطه (24) استفاده می‌شود. با در نظر گرفتن تغییرات D در بازه 0.01 تا 0.25 و همچنین بر اساس پارامترهای داده شده در جدول 1، تغییرات حداقل مقدار Lm به صورت شکل 8 بدست آمده‌است.
شکل 8. تغییرات حداقل مقدار Lm بر اساس تغییرات D
مشخص است که حداکثر مقدار Lm برابر mH 0.5 بدست آمده‌است. بر این اساس، مقدار Lm در شبیه‌سازی mH 2 در نظر گرفته شده است تا اطمینان حاصل شود که حتی در شرایط تغییرات ناگهانی ولتاژ DC یا تغییر مقدار مرجع ولتاژ خروجی، مبدل همواره در مود پیوسته باقی می‌ماند.
برای آموزش شبکه عصبی، ابتدا چندین سناریو مختلف برای تغییرات مقدار مرجع ولتاژ خروجی مبدل و همچنین تغییرات دامنه ولتاژ شبکه در نظر گرفته شده و بر اساس اطلاعات بدست آمده برای مقادیر ولتاژ، شبکه عصبی با استفاده از متلب و به روش باز انتشار خطا با الگوریتم لونبرگ-مارکوارت آموزش داده شده‌است. در ادامه شبکه عصبی برای شرایط مختلف مورد آزمایش قرار گرفته است.
برای آرزیابی شبکه عصبی آموزش داده شده، سناریوهای زیر در نظر گرفته شده‌است:
- مبدل در ابتدا با ولتاژ نامی شبکه، با ولتاژ مرجع 50 ولت کار می‌کند.
- در ثانیه 0.3، ولتاژ مرجع خروجی به مقدار 40 ولت کاهش می‌یابد.
- در ثانیه 0.6 ولتاژ شبکه دچار افت شده و دامنه ولتاژ برابر 80 درصد مقدار نامی می‌شود.
- در ثانیه 0.9، ولتاژ مرجع خروجی به مقدار 25 ولت کاهش می‌یابد.
- در ثانیه 1.2 ولتاژ شبکه دچار افزایش ولتاژ شده و دامنه ولتاژ برابر 120 درصد مقدار نامی می‌شود.
- در ثانیه 1.5، ولتاژ مرجع خروجی افزایش یافته و برابر 50 ولت می‌شود.
برای سناریوهای بالا، ولتاژ مرجع و ولتاژ خروجی مبدل در شکل 9 نشان داده شده‌است. بر اساس این شکل مشخص است که شبکه عصبی به صورت دقیق و با سرعت بالا قادر به کنترل مبدل فلای‌بک در شرایط کاری مختلف می‌باشد. مطابق شکل 9، ولتاژ خروجی با سرعت و دقت بالا مقدار مرجع را دنبال کرده‌است. همانطور که اشاره شد، دامنه ولتاژ شبکه در ثانیه 0.6 به میزان 20 درصد نامی کاهش یافته و در زمان 1.2 ثانیه نیز به میزان 40 درصد افزایش می‌یابد. با این وجود بر اساس شکل 9، این تغییرات شدید تاثیر بر روی ولتاژ بار نداشته و ولتاژ بار برابر مقدار نامی باقی مانده‌است. این موضوع نشان میدهد که شبکه عصبی به صورت کاملا مطلوب آموزش دیده و با وجود اغتشاشات فراوان، قادر به تنظیم دقیق ولتاژ بار می‌باشد.
شکل 9. عملکرد شبکه عصبی در کنترل ولتاژ خروجی مبدل فلای‌بک
- انجام پروژه شبکه عصبی با متلبی
طراحی و شبیه سازی مبدل flyback با استفاده از شبکه های عصبی
طبق توضیحات فوق توسط کارشناسان سایت متلبی تهیه شده است و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،.
با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.