Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Матрично-топологічний синтез структур вентильних перетворювачів

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
44
Мова: 
Українська
Оцінка: 

та публікації.

У першому розділі на основі критичного огляду існуючих методів формулюється наукове завдання структурного синтезу ВП та обгрунтовується математичний об'єкт, який застосовується як інструмент синтезу.
Класи ВП є істотно неоднорідними з точки зору опису електромагнітних процесів, які в них відбуваються, що обумовило існування різних методів аналізу та синтезу перетворювальних пристроїв. Як основні напрямки дослідження розглянуто методи синтезу груп ВП з постійною та змінною структурою згідно з класифікацією, запропонованою Т. О. Глазенко. Групу ВП з постійною структурою розділено на дві підгрупи. Перша підгрупа перетворювачів моделюється джерелом еквівалентної імпульсної е. р. с., що виникає при лінеаризації нелінійної частини перетворювача, та лінійною схемою з постійною структурою, що відповідає послідовному включенню згладжувального фільтра та навантаження (керовані випрямлячі, широтно-імпульсні перетворювачі постійної напруги). При синтезі пристроїв першої підгрупи використовується більшість методів синтезу лінійних електричних ланцюгів, що знайшло відображення в працях Денисова О.І., Півняка Г.Г., Руденка В.С. До класичних методів синтезу електричних ланцюгів наближається синтез перетворювальних пристроїв, що не містять вентилів (симетруючих або фазоперетворюючих ланцюгів, компенсаторів реактивної потужності), що використовується в працях Мостовяка І.В., Федія В.С.
Перетворювачі з постійною структурою, що належать до другої підгрупи, не містять згладжувального фільтра, а вихідна напруга безпосередньо формується в навантаженні з відрізків кривих, що відповідають діючим функціям вхідного джерела (регулятори змінної напруги, автономні інвертори, безпосередні перетворювачі частоти). Синтез цих пристроїв, проведений у працях Липківського К.О., Сенька В.І., Тонкаля В.Ю., Чехета Е.М. базується на різних способах апроксимації кривої вихідної напруги.
При моделюванні ВП схемою із змінною структурою (однотактні, двотактні, резонансні та квазірезонансні перетворювачі) знайшли застосування окремі методи синтезу певного класу схем ВП, викладені у працях Комарова М.С., Лі Ф., Моїна В.С., Севернса Р., Смольникова Л.Є., Тімерскі Р., Юрченка М.М.
Універсальними методами, що можуть застосовуватися для синтезу перетворювачів як з постійною, так і змінною структурою, є комбінаторно-топологічні методи. Одним з найбільш загальних, а також історично першим комбінаторно-топологічним методом синтезу перетворювальних схем є запропонований Г.О. Михалевич метод геометричного синтезу. Іншим універсальним методом вирішення завдання генерації схем зі змінною структурою є комбінаторно-топологічний метод синтезу схем ВП з ідеальними ключами на основі графа зміни стану, розроблений під керівництвом В.Я. Жуйкова.
В цілому всі розглянуті методи синтезу мають елемент апріорності, що конкретизується евристично або на підставі попереднього досвіду розробника, їм властиво продукування ізоморфних варіантів, жоден з них не гарантує повноту схемних рішень, що отримуються, та не дозволяє здійснювати цілеспрямований пошук структури ВП із заздалегідь заданими властивостями.
В зв'язку з цим в даній роботі вирішується завдання синтезу структур ВП, що формулюється таким чином:
визначити повний набір схемних рішень силової частини вентильних перетворювачів, що задовольняє характерним особливостям заданого класу, заздалегідь заданим властивостям та критеріям працездатності для обраних моделей елементів.
Для гарантування повноти набору отримуваних схемних рішень вибір інструменту опису з’єднання елементів повинен, з одного боку, враховувати всі можливі схемні варіанти заданого класу, а з другого – бути нечутливим до ізоморфних перетворювань схем, тобто різним ізоморфним варіантам схеми перетворювача повинен відповідати один варіант опису. З цього погляду доцільно описувати схемні рішення, що отримуються в процесі синтезу, топологічними матрицями графа схеми.
Для неорієнтованого графа підматриця контурів для гілок дерева матриці B та підматриця перетинів для хорд матриці Q збігаються з точністю до транспонування, тому може бути побудована єдина топологічна матриця, що описує головні контури і перетини графа. Для розглянутого випрямляча з нульовим виводом таку матрицю наведено на рис. 3а. При розгляді за рядками така матриця дає всі головні контури графа, а при розгляді за стовпцями – всі головні перетини.
Інформацію про з’єднання двополюсників, які складають схему перетворювача, несе підматриця М, що є загальною частиною матриць B та Q, а ліва та нижня одиничні матриці на рис. 3а лише вказують хорди та гілки графа.
В подальшому ці одиничні матриці будемо опускати, вводячи символьні позначення хорд зліва від інформативної підматриці М і позначення гілок нижче від неї (рис. 3б). Додатково вводимо числове обрамлення підматриці з метою індексації її елементів.
Підматрицю неорієнтованого графа схеми М з обрамленням будемо називати головною топологічною матрицею (ГТМ), оскільки вона визначає всі головні контури та перетини графа схеми.
Зручність використання ГТМ для синтезу ВП обумовлена такими обставинами:
•простотою врахування моделей елементів, що застосовуються в процесі синтезу, в тому числі ідеальних ключів та багатообмоткових індуктивних елементів (БІЕ) ;
•можливістю формалізованого опису властивостей, що задають-ся, наприклад, таких, як гальванічна розв’язка вхідних та вихідних кіл, симетрія схеми тощо;
•можливістю одночасного контролю контурів (за рядками ГТМ) та перетинів (за стовпцями ГТМ) графа схеми, що дозволяє формалізовано задати в синтезованій матриці характерні особливості заданого класу ВП;
•можливістю отримання всіх варіантів з’єднання елементів перетворювача комбінаторним заповненням ГТМ нулями та одиницями;
•існуванням в силу теореми Уітні взаємно однозначної відповідності для контурів 2-ізоморфних графів, внаслідок чого кожному варіанту заповнення ГТМ нулями та одиницями (за вийнятком так званих вироджених матриць) відповідає один неізоморфний варіант схеми ВП.
В другому розділі розвинута матрично-топологічна теорія синтезу ВП за рахунох розробки методики внесення в ГТМ найпростіших моделей елементів, визначення її розмірності,
Фото Капча