Upravljanje učinskim pretvaračima

Opis predmeta

Struktura upravljačkog sustava. Statički i dinamički modeli pretvarača. Nužnost dinamičkih modela. Izgradnja dinamičkih modela metodom usrednjavanja; usrednjavanje sklopne funkcije i sklopke. Modeli u prostoru stanja: vremenski kontinuirani i diskretni. Poopćeni modeli u prostoru stanja. Linearni i segmentno-linearni modeli; linearizacija vremenski kontinuiranih i diskretnih modela. Analiza modela, prijenosne funkcije. Primjeri projektiranja upravljanja; istosmjerni pretvarač, pretvarački sustav za obnovljive izvore.

Opće kompetencije

Razvoj statičkih i dinamičkih modela elektroničkih učinskih pretvarača. Analiza i sinteza upravljanja sustavima s učinskim elektroničkim pretvaračima.

Ishodi učenja

  1. definirati upravljačku strukturu učinskog pretvarača
  2. objasniti postupak razvoja statičkih i dinamičkih modela učinskih pretvarača
  3. objasniti naponski i strujni način upravljanja učinskim pretvaračima
  4. analizirati postupak usrednjavanja i linearizacije učinske sklopke i učinskog pretvarača
  5. analizirati modele učinskih pretvarača u prostoru stanja
  6. primijeniti usrednjene modele i modele u prostoru stanja učinskih pretvarača za analizu sustava s povratnom vezom
  7. integrirati stečena znanja na radu s laboratorijskim modelom učinskog pretvarača

Oblici nastave

Predavanja

Nastava na predmetu organizirana je kroz 2 nastavna ciklusa. Prvi ciklus sastoji se od 7 tjedana nastave i međuispita, a drugi ciklus od 6 tjedana nastave i završnog ispita. Nastava se provodi kroz ukupno 15 tjedana s tjednim opterećenjem od 3 sata. Dio predavanja izvodi se interaktivno, u laboratoriju.

Provjere znanja

Provjere znanja sastoje se od domaćih zadaća, međuispita, završnog ispita.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Domaće zadaće 0 % 30 % 0 % 0 %
Međuispit: Pismeni 0 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 40 %
Ispit: Pismeni 0 % 80 %
Ispit: Usmeni 20 %

Tjedni plan nastave

  1. Struktura upravljačkog sustava učinskih pretvarača.
  2. Statički modeli pretvarača, rekapitulacija statičkih modela ispravljača, izmjenjivača, istosmjernih i izmjeničnih pretvarača.
  3. Modeliranje i simuliranje učinskih pretvarača metodom karakterističnih intervala rada u prijelaznim stanjima i ustaljenom stanju.
  4. Izgradnja dinamičkih modela metodom usrednjavanja strujnog kruga. Trenutačna srednja vrijednost varijable. Usrednjavanje pasivnih komponenata strujnog kruga. Usrednjeni krug reguliranog elektromotornog pogona i uzlazno-silaznog istosmjernog pretvarača u isprekidanom načinu rada.
  5. Usrednjavanje sklopne funkcije i sklopke. Generiranje sklopne funkcije. Usrednjavanje općeg sklopnog elementa učinskih pretvarača. Primjer usrednjenog kruga uzlazno-silaznog istosmjernog pretvarača u neisprekidanom načinu rada.
  6. Linearizacija usrednjene sklopke. Linearizacija usrednjenih modela. Primjer prijenosne funkcije lineariziranog usrednjenog modela uzlazno-silaznog istosmjernog pretvarača u neisprekidanom načinu rada.
  7. Primjena usrednjenih modela učinskih pretvarača u analizi sustava s unaprijednim vođenjem i povratnom vezom. Primjer upravljanja. Granice primjenjivosti linearnih i nelinearnih usrednjenih modela.
  8. Međuispit
  9. Modeli u prostoru stanja: vremenski kontinuirani i diskretni. Svojstva modela u prostoru stanja. Primjer modela istosmjernog pretvarača u prostoru stanja.
  10. Usrednjavanje u prostoru stanja. Poopćeni modeli u prostoru stanja.
  11. Naponski način upravljanja učinskih pretvarača. Strujni način upravljanja učinskih pretvarača.
  12. Korištenje suvremene programske podrške za analizu i sintezu sustava upravljanja učinskim pretvaračima.
  13. Studija slučaja: upravljanje istosmjernim pretvaračem u sklopnom načinu rada.
  14. Studija slučaja: upravljanje pretvaračkim sustavom za obnovljive uzvore energije.
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Automatika (profil)
preporučeni izborni predmeti (3. semestar)
Elektrotehnički sustavi i tehnologija (profil)
Predmeti specijalizacije profila (1. semestar) (3. semestar)

Literatura

J. Kassakian, M. Schlecht, G. Verghese (2008.), Osnove energetske elektronike II. dio (prijevod), Graphis
S. Ang, A. Oliva (2010.), Power Switching Converters, CRC Press
R.W. Erickson (2001.), Fundamentals of Power Electronics, Springer
Simone Buso, Paolo Mattavelli (2006.), Digital Control in Power Electronics, Morgan & Claypool

Izvedba

ID 34394
  Zimski semestar
4 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje

Ocjenjivanje

87,5 izvrstan
75 vrlo dobar
62,5 dobar
50 dovoljan