許源浴臺灣大學:電機工程學研究所劉國安Liu, Kuo-AnKuo-AnLiu2010-07-012018-07-062010-07-012018-07-062008U0001-0807200813421800http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/187960電力品質對產業用電影響極大，供電品質不良易造成敏感設備損壞，導致工廠損失，因此本文對電壓驟降及電壓變動等問題提出改善之方法，達到系統電壓穩定，以提供高品質之電力給工業用戶。論文之目的在應用模糊理論與滑動模式控制方法分析及設計動態電壓調整器(Dynamic Voltage Regulator，DVR) 。此補償器為串聯型之架構，連接一直流電容器提供電壓來源，使用脈波寬度調變技術調整三相電壓源型變流器的輸出電壓。論文中首先以數學驗證滑動模式控制器應用於動態電壓調整器的穩定性，接著利用兩種不同的模糊理論改善傳統滑動模式控制中常見的系統抖動現象。系統在穩態時，控制器輸出一偏移量定值使動態電壓調整器作純虛功補償。在發生負載變動等暫態時，控制器額外輸出一暫態訊號使動態電壓調整器補償負載端壓降，最後系統迅速回到穩態。模擬方面使MATLAB/SIMULINK軟體來評估系統補償效果。The power quality affects the industry to a great extent. Poor quality in the power supply, such as voltage fluctuations, may cause damage in sensitive equipments. How to maintain constant voltage profile at the load bus under disturbance conditions is of major concern in this work.he purpose of this thesis is to use fuzzy logic theory andliding-mode control to design the Dynamic Voltage Regulator (DVR).This compensator employs a direct current capacitor to offer the voltage source and uses the pulse-width modulation technology to adjust the output voltage of the three-phase voltage-sourced inverter. It proves the stability of the sliding-mode controller applied to the dynamic voltage regulator in the thesis first of all. Then, it improves common chattering in traditional sliding-mode control by using two different Fuzzy Logic theories. The output of the controller is a constant offset signal in theteady state and the dynamic voltage regulator achieve pure reactive power compensation. When system is in transient state as load variation,the controller output an additional transient signal and the dynamic voltage regulator compensates the load voltage drop. The system comes back to steady state quickly. The effectiveness of the designed DVR is first investigated by digital simulations using the MATLAB/SIMULINK software.摘要………………………………………………………….……………ibstract..………………………………………………………………ii錄……………………………………………….…………………..iii目錄….……………………………………………………………..vi目錄……......…………………………………………….………xi一章 緒論……………………………………………………………1.1 研究背景與文獻回顧 ………………………………………1.2 電力系統串聯補償之概述…………………….……………2.3 動態電壓調整器之概況………………….…………………5.4 論文內容介紹………………………….……………………6二章 控制理論分析……………………………..……………………8.1 滑動模式控制理論分析……………………………………..8.2 模糊控制理論……………………………………………... 15.2.1 模糊集合…….…………..………………………….15.2.2 模糊集合的運算……………………………………17.2.3 歸屬函數……………………………………………18.2.4 模糊控制……………………………………………20.2.5 模糊邏輯控制器……………………………………20.2.6 Mamdani模糊推論…………………………………22.2.7 Takasi-Sugeno 模糊推論……………………………24.3 模糊滑動控制理論分析……………………………………21.3.1 簡介……………………….…………………………26.3.2 模糊滑動模式控制器設計(FSMC) …………………27.3.3 滑動模式模糊控制器設計(SMFC) …………………28三章 變流器電路之設計………………………………..…………31.1 變流器之基本原理……..…………………………………31.1.1 PWM 電壓控制器…………………………………32.1.2 變流器切換頻率之分析 …………..………………35.2 其他元件參數之決定 …………….….....…………………37四章 動態電壓調整器的控制器設計………………..……………40.1 動態電壓調整器之架構………………….………………40.2 動態電壓調整器之控制方法……….……….……………41.3 應用模糊滑動模式控制器(FSMC)調整系統電壓………44.4 應用滑動模式模糊控制器(SMFC)調整系統電壓….……49五章 模擬結果與分析………………………………..……………54.1 模擬方法 ……………..……………………………………54.2 FSMC 在負載變動的電壓補償……………………………55.3 SMFC 在負載變動的電壓補償……………………………60.4 不同控制器的設計與比較…...……………………………64六章 結論 ………………………………...………………………69.1 結論……………………………….…………………………69.2 未來研究方向 ………………………………………………70考文獻…………………………………..……………………………71者介紹………………………………………………………………..761873211 bytesapplication/pdfen-US模糊理論滑動模式控制動態電壓調整器Fuzzy LogicSliding-Mode ControlDynamic Voltagethesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/187960/1/ntu-97-R95921078-1.pdf