Estabilidad de señal grande del convertidor elevador cuadrático utilizando un control deslizante basado en observador de perturbaciones
Autores: Chincholkar, Satyajit; Tariq, Mohd; Urooj, Shabana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estabilidad de señal grande del convertidor elevador cuadrático utilizando un control deslizante basado en observador de perturbaciones
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Impulso cuadrático
Convertidor
Ley de control
Estabilidad
Voltaje de salida
Observador de perturbaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El convertidor cuadrático de impulso (QB) es un sistema de cuarto orden con una ganancia de cd que es mayor que la configuración tradicional de aumento de escalón de segundo orden. Los controladores modernos que controlan estos convertidores cd-cd de alto orden a menudo solo garantizan estabilidad local alrededor de un punto de equilibrio de estado estacionario, lo cual es una de sus principales desventajas. En este artículo, se presenta un diseño de ley de control robusta no lineal para lograr estabilidad de gran señal en este convertidor QB de un solo interruptor. En presencia de una carga impredecible, el objetivo de control es mantener la regulación de un voltaje de salida. Se derivó primero el modelo canónico de Brunovsky del convertidor, y se diseñó una ley de control de modo deslizante basada en observador de perturbaciones no lineales en función de él. Una variable observadora estima con precisión las perturbaciones de salida. El proceso detallado para derivar la señal de control se describe en este documento y la estabilidad de gran señal del sistema de convertidor en lazo cerrado se asegura a través de la función de Lyapunov. Finalmente, se muestran algunos resultados de simulación para validar la utilidad del controlador dado.
Descripción
El convertidor cuadrático de impulso (QB) es un sistema de cuarto orden con una ganancia de cd que es mayor que la configuración tradicional de aumento de escalón de segundo orden. Los controladores modernos que controlan estos convertidores cd-cd de alto orden a menudo solo garantizan estabilidad local alrededor de un punto de equilibrio de estado estacionario, lo cual es una de sus principales desventajas. En este artículo, se presenta un diseño de ley de control robusta no lineal para lograr estabilidad de gran señal en este convertidor QB de un solo interruptor. En presencia de una carga impredecible, el objetivo de control es mantener la regulación de un voltaje de salida. Se derivó primero el modelo canónico de Brunovsky del convertidor, y se diseñó una ley de control de modo deslizante basada en observador de perturbaciones no lineales en función de él. Una variable observadora estima con precisión las perturbaciones de salida. El proceso detallado para derivar la señal de control se describe en este documento y la estabilidad de gran señal del sistema de convertidor en lazo cerrado se asegura a través de la función de Lyapunov. Finalmente, se muestran algunos resultados de simulación para validar la utilidad del controlador dado.