Математичне моделювання MPPT-контролера для відновлюваних джерел енергії на Mosfet-транзисторах

Анотація

У цій статті розглянуто натурні випробування та практичну реалізацію низьковольтної світлодіодної системи освітлення з відновлюваними джерелами енергії в автономному об’єкті та розробку моделі оптимального управління температурою в автономному об’єкті. А також розробка методу комплексного управління системи електропостачання з використанням Smart контролера енергозабезпечення автономного об’єкта. Для реалізації математичної моделі використовувалося програмне забезпечення Simulink і Sim Power Systems візуального моделювання, що входить у пакет МаtLab. Використання програмного забезпечення дозволяє моделювати складні електричні системи. Перевагою використання цієї програми є поєднання методів структурного та імітаційного моделювання, і такий підхід забезпечує гнучкість системи під модель, що розробляється, значно спрощує модель, отже, підвищує швидкість обчислень. При розробці систем керування температурою в приміщенні виникає ряд проблем, таких як визначення часу, необхідного для підвищення температури для забезпечення заданих значень до потрібного моменту, вибір алгоритму регулювання температури та визначення параметрів обраного алгоритму. Завдання вибору закону управління та типу регулятора полягає у виборі такого регулятора, який за мінімальної вартості та максимальної надійності забезпечував би задану якість регулювання. У цій статті вибір був зроблений на PID-регулятор так як при стрибкоподібному зміні регульованої величини PID-регулятор в початковий момент часу надає нескінченно миттєво великий вплив на об’єкт регулювання, потім величина впливу різко падає до значення, що визначається пропорційною складовою, після чого постійно починає надавати вплив інтегральної складової регулятора. Перехідний процес в PID-регуляторах має мінімальні відхилення за амплітудою і часом порівняно з P- і PI-регуляторами (тобто найбільш висока швидкодія).