Güç elektroniği dönüştürücüleri için iterasyonla öğrenen bir akım kontrol yönteminin geliştirilmesi
Development of an iterative learning current control method for power electronics converters
Yazar: AHMET TALHA DUDAK
Danışman: DOÇ. DR. AHMET FARUK BAKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Akım kontrolü güç elektroniği uygulamalarında önemli bir yer tutmaktadır. Akım kontrol
performansı güç elektroniği dönüştürücülerinde dinamik cevap ve sistem kararlılığını
doğrudan etkilemektedir. Bu tez çalışmasında hızlı dinamik cevap ve kararlılığa sahip
olan histerezis akım kontrolü (HCC) gerçekleştirilmiştir.
Eski bir akım kontrol yöntemi olan analog HCC, dinamik cevap ve kararlılık açısından etkili
bir yöntem olmasına rağmen anahtarlama frekansının değişken olması, tercih
edilmemesine sebep olmaktadır. Çünkü değişken anahtarlama frekansı elektromanyetik
girişim (EMI) ve filtre tasarımı zorluğu gibi problemlere sebep olmaktadır. Bu yüzden
tasarımcılar sabit frekanslı kontrol yöntemlerini tercih etmektedir. Ancak bu kontrol
yöntemleri detaylı analizler gerektirmektedir ve tasarım zorlaşmaktadır. HCC dinamik
cevap ve kararlılık açısından diğer akım kontrol yöntemlerine göre avantajlıdır. Bu tez
çalışmasında HCC'nin dezavantajları ortadan kaldırılarak güç elektroniği dönüştürücüleri
için etkili bir akım kontrol yöntemi gerçekleştirilmiştir.
Analog HCC'deki değişken anahtarlama frekansı ve ölü zaman yüzünden banttaki
taşmalar, bu kontrol yöntemi için önemli bir problem teşkil etmektedir. Bu sorunları
çözmek için sayısal HCC gerçekleştirilmiştir. Sayısal HCC ile histerezis bant uyarmalı
olarak değiştirilmektedir. DC bara geriliminin değişken olması, filtre endüktansının
değeri, örnekleme süresi ve akım referansının eğimi sayısal HCC'de sınırlamalara sebep
olmaktadır ve istenen kontrol gerçekleştirilememektedir. Bu parametrelerin etkisini
ortadan kaldırmak amacıyla iterasyonla öğrenen kontrol (ILC) yöntemi ile histerezis bant 
uyarmalı olarak kontrol edilmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Bu tez çalışmasında
sonuçlar iki seviyeli tek fazlı şebekeye bağlı gerilim kaynaklı inverter (VSI) için elde
edilmiştir.

Abstract:
Current control has an important role in power electronics applications. Current control
performance affects dynamic response and system stability directly in power electronics
converters. In this thesis study, hysteresis current control (HCC), which has fast dynamic
response and stability, is performed.
Analog hysteresis current control, which is an conventional current control method, is
not preferred because of variable switching frequency although it is an effective method
in terms of dynamic response and stability. Because variable switching frequency causes
problems like electromagnetic interference (EMI) and filter design difficulty. Therefore,
the designers prefer constant frequency control methods. However, these control
methods are required detailed analyzes and the design becomes difficult in these
control methods. HCC is advantageous according to the other control methods in terms
of dynamic response and stability. In this thesis study, an effective current control
method is performed for power electronics converters removing disadvantages of HCC.
Switching frequency is variable in HCC and the current may exceed the hysteresis band
because of the dead time. Digital HCC is realized to solve these problems. Hysteresis
band is changed adaptively with digital HCC. Variation in DC bus voltages, value of filter
inductance, sampling period and slope of current reference cause limitations in HCC and
aimed control can not be realized. In order to remove effect of these parameters,
hysteresis band is controlled as adaptive using an iterative learning control (ILC) method
and succesful results are obtained. In this thesis study, the results are achieved for two
level single phase grid connected voltage source inverter (VSI).