Stabilizing control for power converters connected to transmission lines

This paper proposes a switching control strategy for the set-point stabilization of a power converter connected via a transmission line to a resistive load. The strategy employs a Lyapunov function that is directly based on energy considerations of the power converter, as well as of the transmission line described by the telegraph equations. The proposed stabilizing switching control still allows a certain freedom in the choice of the control law, a comparison between a maximum descent strategy and a minimum commutation strategy being discussed on a simple example.

Du composant à l'automate hybride pour la modélisation et la simulation des systèmes en communication : application à l'électronique de puissance

Les avancées des dernières décennies dans le domaine de l'électronique ont permis l'intégration plus facile des dispositifs de commande à base de convertisseur sur un plus grand nombre d'applications. L'utilisation de ces dispositifs de commande offre des avantages importants au niveau du dimensionnement et de l'efficacité énergétique, mais, en contrepartie, leur modèle dynamique présente une complexité accrue en particulier à cause des dynamiques hétérogènes des différents composants. Ainsi, en général, on retrouve une dynamique très rapide liée au changement de fonctionnement des composants et une dynamique du reste du système plus lente par rapport à la première.Les travaux de cette thèse abordent les problèmes de la modélisation hybride de ce type de systèmes. Un des points importants des travaux effectués est la mise en place d'en ensemble d'outils et de méthodes permettant d'obtenir un modèle automate hybride équivalent d'un système physique avec des interrupteurs. Dans l'approche proposée l'automate hybride est obtenu par la composition des équations du système issues de l'approche bond-graph commuté et des contraintes introduites par les interrupteurs.La méthodologie proposée est ensuite utilisée pour définir un modèle de simulation sous Simulink.Le problème de la commande est abordé dans le cadre particulier du démarrage d'un convertisseur à double résonance issu d'une application en imagerie médicale

Modeling and control of building heating using wood burning boilers

6 pagesInternational audienceThis paper deals with the modeling and control ofa heating production system designed to supply hot water thatis afterward used for the actual heating of an office building.The modeling part emphasizes the constraints writing, based onthe assumptions made for the boiler model as well as the wellposedenessconditions concerning the whole heating productionmodel. The control part deals with finding a solution in amodel predictive control framework, where, given the hybridand nonlinear dynamics characteristics of the model previouslydetermined, an online implementation based on the simulationmodel is used

Du composant à l automate hybride pour la modélisation et la simulation des systèmes en commutation (application à l électronique de puissance)

Les avancées des dernières décennies dans le domaine de l électronique ont permis l intégration plus facile des dispositifs de commande à base de convertisseur sur un plus grandnombre d application, des plus simples, tel que les sources d alimentation des PCs, la téléphonie mobile, l alimentation des moteurs à courant continu, au plus complexes, tel que les technologies aérospatiales, les appareils à utilisation médicales, les TGVs, etc. Afin de mieux prendre en compte la complexité de tels systèmes, dans les dix dernières années, le paradigme des systèmes hybrides a été appliqué pour la résolution des problèmes rencontrés dans ce domaine. Dans ce contexte, l objectif de la thèse est de proposer une démarche compositionnelle systématique qui associant un nouveau modèle logique pour les conditions de commutation des interrupteurs en complément de leur aspect énergétique permet d obtenir un modèle complètement explicite. Cette approche doit permettre un traitement unitaire dans les phases de modélisation et de simulation de tous les convertisseurs utilisés dans les applications.The goal of this thesis is to provide a systematic method that finds an explicit model for electronic power converters in the context of hybrid dynamical systems. This study has been triggered by the wide integration of these devices in control in a large area of applications (e.g. the power supplies for PCs, mobile phones and DC motors, medical use equipment, TGVs, aeronautics, etc.) and the latest interest from the control engineering community in addressing this kind of problems from the hybrid systems point of view. In order to achieve the objective, the present work integrates in a compositional approach previous results issued from energy based formalisms like the bond graphs with a new switch model that enhances the logical commutation conditions. The proposed method provides a generic solution for the modelling and the simulation phases of electronic power converters, from simple ones, as the buck , the boost , the buckboost , to more complex resonant converters, one such converter issued from medical imaging being used as a case study.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Un modèle formel pour les interrupteurs en électronique de puissance

Auteurs : P. Borne, F Filip, M Benrejeb, D. Popescu - ISBN : 978-973-27-1806-3Compositional modeling of switching system has been an active domain for several years, especially in the field of power electronics. The proposed approaches are powerful as long as continuous energy aspects are considered but we show that the logical aspects of the switches are not satisfactorily modeled. From the characteristics of switches and their modeling requirements, we propose a new formalism that makes it possible their formal modeling

Predictive control for hybrid systems. Implications of polyhedral pre-computations

ElsevierInternational audienc

Stabilizing switching control of power converters: the lossy line and nonlinear case

This paper proposes a switching control approach for the set-point stabilization of power converters connected via a lossy transmission line to a resistive load. The approach employs a Lyapunov function that is directly based on the energy functions of the power converter and of the transmission line described by the telegraph equations. The method allows a certain freedom in the choice of the stabilizing switching control law, and in a simple example a comparison is made between a maximum descent strategy and a minimum commutation strategy. Finally it is shown how the method can be extended to the case of power converters with nonlinear energy-storing elements.