Control deslizante cuasi basado en modelo con estimación de pérdidas aplicado a convertidores de potencia CC-CC
Autores: Hoyos, Fredy E.; Candelo-Becerra, John E.; Hoyos Velasco, Carlos I.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Control deslizante cuasi basado en modelo con estimación de pérdidas aplicado a convertidores de potencia CC-CC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Implementación experimental
Convertidor buck
Control de modo deslizante cuasi
Función estimadora de pérdidas
Resistencias parásitas
Control en lazo cerrado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta la implementación experimental de un convertidor buck con control de modo deslizante cuasi combinado con una función estimadora de pérdidas. Se desarrolla un estimador de pérdidas en línea para estimar, en tiempo real, las resistencias parásitas del convertidor y las variaciones de la resistencia en la carga. La resistencia de pérdida estimada y la resistencia de la carga se incorporan, en tiempo real, en las ecuaciones del modelo del controlador utilizando técnicas de Control de Dinámica Promedio Cero e Inducción de Punto Fijo (ZAD-FPIC) para mejorar la robustez del control ante variaciones de parámetros resistivos. Se presentan detalles del montaje experimental para mostrar los circuitos eléctricos y electrónicos desarrollados, y se describen técnicas experimentales para garantizar la exitosa implementación digital del control en lazo cerrado del convertidor de potencia buck. El adecuado apantallamiento del cableado eléctrico en electrónica de potencia permite mejorar la calidad de las medidas al eliminar el ruido inducido por interferencias electromagnéticas. Se utiliza una señal de disparo para implementar la Modulación por Ancho de Pulso (PWM) con pulso centrado y para sincronizar el muestreo de señales analógicas del convertidor buck. Dicha sincronización permite el uso de una frecuencia de muestreo más baja y garantiza las mediciones en el instante correcto en el tiempo. Los resultados experimentales concuerdan bien con las simulaciones numéricas, mostrando la efectividad del enfoque de control.
Descripción
Este documento presenta la implementación experimental de un convertidor buck con control de modo deslizante cuasi combinado con una función estimadora de pérdidas. Se desarrolla un estimador de pérdidas en línea para estimar, en tiempo real, las resistencias parásitas del convertidor y las variaciones de la resistencia en la carga. La resistencia de pérdida estimada y la resistencia de la carga se incorporan, en tiempo real, en las ecuaciones del modelo del controlador utilizando técnicas de Control de Dinámica Promedio Cero e Inducción de Punto Fijo (ZAD-FPIC) para mejorar la robustez del control ante variaciones de parámetros resistivos. Se presentan detalles del montaje experimental para mostrar los circuitos eléctricos y electrónicos desarrollados, y se describen técnicas experimentales para garantizar la exitosa implementación digital del control en lazo cerrado del convertidor de potencia buck. El adecuado apantallamiento del cableado eléctrico en electrónica de potencia permite mejorar la calidad de las medidas al eliminar el ruido inducido por interferencias electromagnéticas. Se utiliza una señal de disparo para implementar la Modulación por Ancho de Pulso (PWM) con pulso centrado y para sincronizar el muestreo de señales analógicas del convertidor buck. Dicha sincronización permite el uso de una frecuencia de muestreo más baja y garantiza las mediciones en el instante correcto en el tiempo. Los resultados experimentales concuerdan bien con las simulaciones numéricas, mostrando la efectividad del enfoque de control.