Dynamics of a pulse-width converter using the theory of generalized functions

Abstract

EN: The aim of the paper is an accurate description of the dynamic processes of a pulsed DC voltage converter with pulse-width modulation of the second kind in the mode of continuous load current using the theory of generalized functions of one argument for a one-sided and two-sided reference signal and checking the adequacy of the obtained pulse models of the converter by simulating in the MATLAB environment of a high-speed system for regulating the output current of the converter. The novelty of the proposed work consists in the application of the theory of generalized functions of one argument to describe the dynamic processes of a pulse converter of direct voltage with pulse-width modulation of the second kind. The practical value of the work consists in the fact that the application of the analytical dependencies is obtained in the article in the process of developing an automatic control system for the output coordinates of a pulse converter makes it possible to calculate the system parameters for a given dynamic process.

UA: Метою роботи є точний опис динамічних процесів імпульсного перетворювача постійної напруги з широтно-імпульсною модуляцією другого роду в режимі безперервного струму навантаження із застосуванням теорії узагальнених функцій одного аргументу для одностороннього і двостороннього опорного сигналу і перевірка адекватності отриманих імпульсних моделей перетворювача за рахунок імітаційного моделювання в середовищі MATLAB швидкодіючої системи регулювання вихідного струму перетворювача. Показано ефективність застосування методу узагальненої похідної для отримання імпульсних моделей імпульсного перетворювача постійної напруги з широтно-імпульсною модуляцією в режимі безперервного струму. Новизна запропонованої роботи полягає в застосуванні теорії узагальнених функцій одного аргументу для опису динамічних процесів імпульсного перетворювача постійної напруги з широтно-імпульсною модуляцією другого роду. Отримані імпульсні моделі дають змогу точно описати динамічні процеси в системах автоматичного регулювання з імпульсним перетворювачем постійної напруги, розрахувати параметри регулятора для отримання граничної швидкодії. Аналіз отриманих осцилограм показує, що перехідний процес закінчується за два тактові інтервали імпульсного перетворювача напруги, що відповідає порядку системи. Аналіз динамічних процесів розглянутої системи підтверджує коректність аналітичних результатів, одержаних під час проведення дослідження. Практична цінність роботи полягає в тому, що застосування отриманих у роботі аналітичних залежностей у процесі розроблення системи автоматичного регулювання вихідних координат імпульсного перетворювача дає змогу розрахувати параметри системи заданого динамічного процесу.