State and disturbance observer-based predictive control for DC–DC converters integrated with a photovoltaic system

Der Artikel stellt ein zustands- und störungsbeobachtendes vorausschauendes Steuerungssystem für DC-DC-Wandler vor, das in Photovoltaikanlagen integriert ist. Sie adressiert die Herausforderung der Regelung der Ausgangsspannung von PV-integrierten DC-DC-Wandlern, insbesondere des photovoltaisch integrierten DC-DC Buck Converter (PVBC). Die Autoren schlagen einen diskreten, zeitlich integrierten Gleitmodus-Beobachter (DISMO) vor, um den Spulenstrom und die Störungen in der PV-Panelspannung abzuschätzen und so teure Sensoren überflüssig zu machen. Das DISMO-Design enthält mathematische Beweise für Fehlerkonvergenz und Stabilität. Der Artikel implementiert auch eine vorausschauende Steuerung unter Verwendung der Schätzungen von DISMO, die eine überlegene Leistung gegenüber herkömmlichen PI-Controllern in verschiedenen Szenarien wie Stufen- und Rampenschwankungen bei Bestrahlung, Temperatur und Last zeigt. Die Simulationsergebnisse unterstreichen die Wirksamkeit des vorgeschlagenen DISMO-basierten Predictive Controllers bei der Aufrechterhaltung einer stabilen Ausgangsspannung mit minimalen transienten und stationären Fehlern. Diese Arbeit ebnet den Weg für zukünftige kosteneffektive Controller in MPPT-Anwendungen.