KFUPM ePrints

ANFIS-PID Hybrid Digital Controllers for Buck Converters

l ANFIS-PID Hybrid Digital Controllers for Buck Converters. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF (ANFIS-PID Hybrid Digital Controllers for Buck Converters) - Accepted Version
Restricted to Abstract Only until 01 June 2018.

6Mb

Arabic Abstract

هذه الرسالة تقترح وتختبر وحدات التحكم الرقمية الهجينة (أنفيس) للمحول العكسي (تيار ثابت – تيار ثابت) لتطبيقات المعالجات الدقيقة التي تتطلب إمدادات طاقة دقيقة مع استهلاك طاقة منخفض والاستجابة السريعة. حاليا، وحدة التحكم التناسبية التكاملية التفاضلية هي النوع الأكثر شيوعا للتحكم بالمحولات العكسية لكن نظرا لضبطها نحو نقطة تشغيل محددة، فإنها بطبيعتها ليست قادرة على الحفاظ على أداء ثابت عبر الأحمال المتفاوتة. أنفيس هو نوع جديد وقادم من تقنية التحكم الذي يعتمد على الشبكات العصبية الاصطناعية وأنظمة التحكم المضببة. قد تم إثبات أن هذه التقنية فعالة خاصة مع الأحمال المتفاوتة والظروف الغير متوقعة. في هذه الرسالة، تم اقتراح ثلاث فئات من تقنيات التحكم الرقمي الهجين للجهد عن طريق وحدة تحكم أنفيس: التقنية الهجينة المنطقية، التقنية الهجينة الرياضية، ووحدة تحكم تناسبية تكاملية تفاضلية يتم التحكم بها عن طريق أنفيس. هذه التقنيات تم اختبارها وتطبيقها عملياً على مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة. تشير الرسالة أن استعمال هـذه التقنيات تعطي نتائج وأداء أفضل من وحدات التحكم التقليدية بدءاً من سرعة الأداء إلى تحمل الأحمال المختلفة. وبالإضافة إلى ذلك، يتم التحقيق في استخدام محولات دلتا سيغما للتخفيف من ارتفاع استهلاك الطاقة القضايا أثناء الحمل المنخفض بسبب استخدام تقنية النبض الرقمي متغيرة العرض عالية التردد.

English Abstract

This dissertation proposes and tests ANFIS- PID hybrid controllers for DC-DC Buck converter for microprocessor applications which require accurate power supplies with low power consumption and fast response. Currently, PIDs are the most common type of control technique associated with buck converters but due to them being tuned towards a specific operating point, they inherently are not able to maintain constant performance across varying loads. ANFIS is a new and upcoming type of control technique based on artificial neural networks and fuzzy control systems. It has proven to be especially effective with varying loads and unpredictable conditions. In this thesis, three classes of ANFIS-PID hybrid voltage mode digital control techniques are proposed: Logical Hybrids, Arithmetic Hybrids, and ANFIS-Driven-PIDs, which are then implemented and tested experimentally on FPGA. The novel Product type arithmetic hybrid is among the proposed controllers. It is shown that utilizing these hybrid techniques can provide various improvements over traditional PID controllers, ranging from better rise time to better light and heavy load operation. Additionally, the use Delta-Sigma converters to alleviate high power consumption issues during low load due to use of high frequency DPWMs is investigated.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Engineering
Electrical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Electrical Engineering Dept
Committee Advisor:Alghamdi, Mohammad
Committee Members:Alzaher, Hussain and Hussein, Alaa
ID Code:140358
Deposited By:UMAIR SHAIKH (g200835160)
Deposited On:13 Jul 2017 15:00
Last Modified:13 Jul 2017 15:00

Repository Staff Only: item control page