(۶٫۴)
که ثابت و مثبت است.
با یادآوری رابطه (۶٫۳) که:
با ضرب طرفین در RC و سادهسازی داریم:
(۶٫۵)
بر اساس مدل فوق میتوان به رابطۀ رگرسیون خطی زیر رسید.
(۶٫۶)
که در رابطۀ فوق،
بردار توابع معلوم (رگراسور) است.
بردار پارامترهاست
تا هنگامی که ولتاژ مدر بار به طور مستقیم با حالت شارژ باطری (SOC) ارتباط داشته باشد به کمک مولفۀ چهارم W و مولفه چهارم می توان را مستقیماً محاسبه کرد.
ولتاژ تخمینی باطری به صورت زیر قابل محاسبه است.
(۶٫۷)
حال به بررسی پایداری قانون کنترلی فوق به بیان لیاپانوف میپردازیم.
سیستمی را که دینامیک آن در معادلات باطری آورده شده در نظر میگیریم.
قانون برآورد (۶٫۷) را داریم حال با قانون تطبیقی زیر پایداری سیستم که همانا میل میزان خطا به صفر است را تحقیق میکنیم.
قانون تطبیقی
ثابت ومثبت
یادآوری : معادلات (۶٫۲) دینامیک باطری:
(۶٫۲-آ)
(۶٫۲-ب)
(۶٫۲-ج)
برای بررسی پایداری به روش لیاپانوف تابع زیر را در نظر میگیریم:
تابع لیاپانوف
با مشتقگیری داریم:
(۶٫۸)
تا زمانی که پارامترهای W ثابت باشند داریم حال با توجه به فرض شماره ۲ مبنی بر ثابت بودن که و مشتق گیری از رابطه (۶٫۴) داریم:
با ضرب طرفین در RC:
را از رابطۀ (۶٫۵) جایگزین میکنیم.
از رابطۀ (۶٫۶) داریم:
را از رابطۀ (۶٫۷) جایگزین می کنیم.
(۶٫۹)
را از رابطۀ(۶٫۹) در رابطۀ (۶٫۸) جایگزین میکنیم.
قانون تطبیقی را به صورت زیر تنظیم میکنیم.
نتیجتاً خواهیم داشت:
از رابطۀزیر به نتایجی میتوان رسید:
محدود بوده و به مقادیر محدود میل می کنند.
از رابطۀ (۶٫۴) داریم که و بنابراین محدودند.
از رابطۀ (۶٫۷) محدود بودن مشهود است.
و نیز در رابطۀ (۶٫۹) محدودیتش اثبات می شود با مشتقگیری مجدد از داریم :
بنابراین نیز محدود است.
بحث زیر در مورد پایداری استدلال های خود را نشان می دهد.
باتوجه به منفی بودن و محدود بودن V و سپس در داریم بنابراین به عبارت دیگر محدود است تا زمانی که محدود باشد.
با همین استدلال . مقداری محدود است پس بنابراین . پس خطای سیستم به بیان لیاپانوف به صورت مجانبی پایدار است.
شبیهسازی و نتایج
برای بررسی هر چه دقیقتر کارایی تخمینگر تطبیقی پیشنهادی، از یک مبدل باک[۸۸] که مدار آن در شکل (۶٫۲۱) آمده، استفاده شده است، تا به کمک آن بردار رگراسوری داشته باشم که پیوسته و مدام در حالت تحریک باشد. این مبدل توسط یک کنترل کنندۀ PI ، مانند شکل (۶٫۲۲) کنترل می شود. سیستم توسط جعبه ابزار نرمافزار متلب به نام SimPowerSystem در فرکانس ۱ KHz، شبیهسازی شده است. مقادیر پارامترهای مداری مبدل باک در جدول (۶٫۲) آمده است. پارامترهای و نامشخص و متغیر در زمان فرض میشوند. مقادیر اولیۀ بردار تخمینی عبارت است از (۰,۰,۰,۱۲٫۵). ولتاژ مدار باز اولیه Voc ، ۱۲٫۵ ولت است ، که برای SOC برابر ۵۰% در نظر گرفته شده است و این امکان را فراهم می کند که سیستم تقریباً از نصف مقدار مورد نظر برای Voc، که البته مقداری نامشخص نیز هست، شروع به کار کند.
شکل ۶٫۲۱- مدار معادل مبدل باک
شکل ۶٫۲۲- شمای کنترل مبدل
جدول ۶٫۳- پارامترهای مبدل باک