Yleiskatsaus mallivapaaseen hakkurivirtalähteen ohjaukseen
Tehoelektroniikkatekniikan nopean kehityksen myötä tehoelektroniikkalaitteiden ja ihmisten työn ja elämän välinen suhde tiivistyy, eivätkä elektroniset laitteet tule toimeen ilman luotettavia virtalähteitä. Hakkuriteholähde on virtalähde, joka hyödyntää nykyaikaista tehoelektroniikkatekniikkaa transistorien päälle- ja poiskytkentäaikasuhteen ohjaamiseen ja vakaan lähtöjännitteen ylläpitämiseen. Hakkuriteholähde koostuu yleensä pulssinleveysmodulaation (pWM) ohjaus-IC:stä ja MOSFETistä. Hakkuriteholähteen ohjausosa on pääosin suunniteltu ja käytetty analogisten signaalien perusteella, mutta haittana on huono häiriönestokyky. Tietokoneohjaustekniikan nopean kehityksen ansiosta digitaalisten signaalien käsittely ja ohjaus ovat osoittaneet ilmeisiä etuja: helppo tietokonekäsittely ja ohjaus, huomattavasti parantunut suunnittelun joustavuus ja kätevä ohjelmiston virheenkorjaus, mikä on johtanut pID-ohjauksen syntymiseen.
Hakkuriteholähteiden malliohjauksen puute on johtanut digitaalisten, älykkäiden ja monitoimisten hakkuriteholähteiden kehittämiseen. Tämä epäilemättä parantaa hakkuriteholähteiden suorituskykyä ja luotettavuutta. Kuitenkin, koska hakkuriteholähteet ovat luonnostaan epälineaarisia objekteja, on melko vaikeaa muodostaa tarkkaa mallia, joka usein on likimääräinen. Lisäksi niiden tehonsyöttöjärjestelmä ja kuormituksen muutokset ovat epävarmoja. Siksi yllä olevien analogisten tai digitaalisten PID-säätömenetelmien käyttö tekee usein vaikeaksi muuttaa PID-säätimen parametreja vastaavasti, eikä ohjausvaikutus ole ihanteellinen. Äskettäin kehitetty vapaaohjausmalli on lupaava ohjausmenetelmä. Se ei nojaa ohjattavan kohteen matemaattiseen malliin, integroi mallinnuksen ja ohjauksen, mikä sopii hyvin monimutkaisiin ja muuttuviin tai rakenteellisesti epävarmoihin järjestelmiin, joita on vaikea kuvata tarkoilla matemaattisilla malleilla. Se parantaa hakkuriteholähteiden ohjausjärjestelmää, ei ainoastaan täytä hakkuriteholähteiden korkean suorituskyvyn ja luotettavuuden vaatimuksia.
