نگرانی در مورد آلودگی های محیط زیست، تغییر آب و هوا و کاهش روزافزون سوخت های فسیلی نیاز به انرژی های تجدیدپذیر در سراسر جهان را افزایش داده است. یکی از بهترین استفاده های منابع تجدیدپذیر، مفهوم ریزشبکه می باشد. ریزشبکه یک مقیاس کوچک از شبکه برق قدرت شامل منابع انرژی تجدیدپذیر، منابع ذخیره ساز انرژی و بارهاست که به هم پیوسته هستند. پیشرفت واسط های الکترونیک قدرت مانند AC/DC و DC/AC در دهه های گذشته و انعطاف پذیری آن ها در انتقال انرژی الکتریکی باعث شده است که تمایل برای طراحی و استفاده از سیستم های بیشتر شود. مبدل های الکترونیک قدرت و محرک های موتور الکتریکی که اجزای اصلی ریزشبکه های DC می باشند، وقتی لازم باشد با دقت تنظیم شوند رفتاری شبیه بار توان ثابت خواهند داشت. این نوع بارها دارای مشخصه ی امپدانس منفی در پایانه ورودی می باشند که روی پایداری سیستم و کیفیت سیستم کنترلی تأثیر می-گذارند. این تأثیر در حالت ریزشبکه جزیره ای بیشتر نمایان است و ممکن است حتی موجب ناپایداری سیستم گردد؛ بنابراین وجود این نوع بارها در ریزشبکه DC به عنوان یک چالش محسوب می شود. در این پایان نامه، ابتدا به مدل سازی و تحلیل پایداری یک ریزشبکه DC شامل یک واحد تولید پراکنده (DG) که توان مورد نیاز برای یک بار توان ثابت را تأمین می کند، پرداخته می شود. سپس با توجه به نفوذ بالای این نوع بارها در ریزشبکه DC و مسئله ناپایداری در آن ها، یک کنترل کننده غیرخطی بهینه، با استفاده از روش معادله ریکاتی وابسته به حالت (SDRE)، برای مسئله ردیابی ولتاژ باس DC ارائه و با دیگر روش های مرسوم مقایسه می گردد. در ادامه برای بررسی انتقال توان در این نوع سیستم ها، سیستم مورد مطالعه را توسعه داده و برای بررسی اثربخشی عملکرد آن یک کنترل کننده افتی مبتنی بر مدل پیش بین (DMPC) طراحی و با کنترل افتی معمولی مقایسه می شود. برای ارزیابی عملکرد و کنترل کننده های طراحی شده از نرم افزار Simpower/Matlab استفاده شده است. نتایج شبیه سازی برای سیستم مورد مطالعه در انتهای هر فصل آورده شده است.
