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PSIM オプションモジュール(連成)

SmartCtrl

安定したフィードバックループの設計。


このモジュールは制御ループのパラメータを最適化するために便利なツールです。
安定したフィードバックループの設計は電力変換回路の設計において重要です。多くの電力変換回路はフィードバックループを持ちます。そのため、ループの設計によっては値が発散し、正常な動作をしないことがあります。このオプションモジュールを使用することで、安定したフィードバックループを実現するパラメータの設計が簡単に行えます。

特長

多様な回路モデルに対応。

ユーザーはコンバータモデルを選択し、任意のパラメータを設定するだけで回路構成が決定可能です。センサやレギュレータの方式も選択でき、制御対象の伝達関数のデータ読込も可能です。

フィードバックループの安定化。

通常、電力変換回路では、回路の周波数特性、信号周波数など複雑な要素の組み合わせで回路パラメータによって出力値が不安定になります。

そこで、このSmartCtrlモジュールでは、発散を起こさない回路パラメータの設計を簡単に行えるようにしました。

離散化による遅れを考慮。

アナログのs領域で設計した制御ループに対し、離散化による遅延を定義し、その影響を考慮した周波数特性を表示することが可能です。

最適化

SmartCtrlを使った最適化の流れ
1. 回路構成の決定

主回路
回路構成と主回路素子パラメータを入力します。
デフォルトで代表的なDCDCコンバータやACDCコンバータの回路が入っています。(伝達関数入力機能によりモデルが無い回路でも設定可能です。)

制御回路
センサとレギュレータの二つの回路構成だけを設定します。センサには分圧器からホール電流センサまで利用可能です。レギュレータには1次から3次まで次数により構成を選択できます。


2. ループの発振安定性を決定

設定した回路構成から自動的にクロスオーバー周波数 - 位相余裕グラフ上に安定な領域を表示します。

ユーザは回路の動作周波数によって任意の点を選択することができます。


3. 特性グラフと共に制御パラメータを自動生成

制御パラメータが自動で生成
制御パラメータが自動的に生成されます。同時に特性図も表示されますので出力されたパラメータの妥当性を確認することもできます。

ここでは三種類の特性図を確認できます。
「ボード線図」「ナイキスト線図」「過渡応答図*
*制御対象の伝達関数入力の際は、使用できません。


4. パラメータ微調整及びPSIMにて動作チェック

特性図がリアルタイムに変化
パラメータ自動生成後から動作周波数の変更などの微調整を行うことができます。調整のための値の変更に従ってリアルタイムに特性図も変化します。


関連資料

チュートリアル(動画)

本モジュールの動作に必要な構成
  • PSIM Professional
  • Digital Control Module

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