An Alternative Approach of Disturbance Rejection Control Methodology to DC-DC Boost Converter

Abstract

This study presents an active disturbance rejection control (ADRC) technique for a boost converter system which is represented with a second - order transfer function. Then, linear active disturbance rejection control (LADRC) technique, wherein a linear extended state observer (LESO) is constructed to estimate both the total disturbance and the system state at the same time, has been applied to the converter. In this context, a pole placement design reduces the number of tuning parameters of LADRC to two to lessen the difficulty of parameter adjustment. The control scheme increases the tracking capability. A numerical example is provided to highlight the effectiveness of the control strategy. The tracking performance and step response are observed via several simulation studies using MATLAB/Simulink tool. It is demonstrated that the algorithm used in study is alternative way of tuning duty cycle of the boost converter instead of PID control technique. The performance of the controller is evaluated with a number of performance metrics. The tabulated results validate the controller's efficacy.

Bu çalışma, ikinci derece transfer fonksiyonu ile ifade edilmiş yükseltici konvertör sistemi için aktif bozucu bastırma kontrolü (ABBK) tekniğini ortaya koymaktadır. Daha sonra hem toplam bozulmayı hem de sistem değişkenlerini aynı anda tahmin etmek için tasarlanmış lineer genişletilmiş durum gözleyicisini bünyesinde barındıran doğrusal aktif bozucu bastırma kontrol (DABBK) tekniği dönüştürücüye uygulanmıştır. Bu bağlamda, bir kutup yerleştirme tasarımı, DABBK’nın parametre ayarlama zorluğunu azaltmak için ayar parametrelerinin sayısını ikiye indirmektedir. Kontrol şeması izleme kabiliyetini arttırmaktadır. Kontrol strajesinin etkinliğini vurgulamak için sayısal bir örnek verilmiştir. İzleme performansı ve basamak tepkisi MATLAB/Simulink programı kullanılarak simülasyonla gözlemlenmiştir. Çalışmada kullanılan algoritmanın PID kontrol tekniği yerine yükseltici dönüştürücü görev çevrim oranı ayarlanmasının alternatif yolu olduğu gösterilmiştir. Kontrolcünün performansı bir takım performans indisleri ile değerlendirilmiştir. Tablo haline getirilmiş sonuçlar, kontrolcünün etkinliğini doğrular niteliktedir.