Control de rechazo de perturbaciones basado en pasividad para inversores de fuentes de micropotencia
Autores: Luo, Chao; Tu, Liang; Cai, Haiqing; Gu, Haohan; Chen, Jiawei; Jia, Guangyu; Zhu, Xinke
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de rechazo de perturbaciones basado en pasividad para inversores de fuentes de micropotencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inversores
Fuentes de micropotencia
Estrategia de control
Basada en la pasividad
Estabilidad
Perturbaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los inversores son interfaces importantes entre fuentes de micropotencia y cargas consumidoras. Sin embargo, la variación de inductores y capacitores, errores de modelado, errores de medición y perturbaciones externas pueden llevar a la degradación del rendimiento de los inversores cuando se adopta un control lineal convencional, lo que causa problemas de inestabilidad. Para abordarlo, se propone una estrategia de control no lineal basada en la rechazo de perturbaciones para los inversores de fuentes de micropotencia. El método propuesto introduce de manera innovadora un observador de estado de alto ganancia extendido en el controlador basado en la pasividad para lograr la observación en línea y la eliminación de factores de influencia complejos como perturbaciones externas, incertidumbres en parámetros variables en el tiempo y errores de modelado, garantizando así la estabilidad global del inversor bajo diversas perturbaciones. Se detallan los aspectos de diseño del controlador basado en la pasividad y del observador de estado de alto ganancia extendido. La efectividad y viabilidad de la estrategia de control propuesta se verifican mediante experimentos realizados con un inversor de 15 kVA diseñado en el laboratorio. Los resultados muestran que el control propuesto es capaz de garantizar la operación estable del inversor bajo las siguientes condiciones: carga de potencia constante, la inductancia y capacitancia del filtro se reducen hasta un 33% y un 96%, y el voltaje de entrada varía más del 22%.
Descripción
Los inversores son interfaces importantes entre fuentes de micropotencia y cargas consumidoras. Sin embargo, la variación de inductores y capacitores, errores de modelado, errores de medición y perturbaciones externas pueden llevar a la degradación del rendimiento de los inversores cuando se adopta un control lineal convencional, lo que causa problemas de inestabilidad. Para abordarlo, se propone una estrategia de control no lineal basada en la rechazo de perturbaciones para los inversores de fuentes de micropotencia. El método propuesto introduce de manera innovadora un observador de estado de alto ganancia extendido en el controlador basado en la pasividad para lograr la observación en línea y la eliminación de factores de influencia complejos como perturbaciones externas, incertidumbres en parámetros variables en el tiempo y errores de modelado, garantizando así la estabilidad global del inversor bajo diversas perturbaciones. Se detallan los aspectos de diseño del controlador basado en la pasividad y del observador de estado de alto ganancia extendido. La efectividad y viabilidad de la estrategia de control propuesta se verifican mediante experimentos realizados con un inversor de 15 kVA diseñado en el laboratorio. Los resultados muestran que el control propuesto es capaz de garantizar la operación estable del inversor bajo las siguientes condiciones: carga de potencia constante, la inductancia y capacitancia del filtro se reducen hasta un 33% y un 96%, y el voltaje de entrada varía más del 22%.