Un enfoque de control de retroalimentación de estado basado en el control deslizante de tiempo finito rápido gris para un inversor en puente H con salida de filtro LC
Autores: Chang, En-Chih; Wu, Rong-Ching; Chang, Heidi H.; Cheng, Chun-An
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un enfoque de control de retroalimentación de estado basado en el control deslizante de tiempo finito rápido gris para un inversor en puente H con salida de filtro LC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inversor de puente H
Filtro LC
Modelo de predicción gris
Control de modo deslizante
Eficiencia energética de salida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
Un inversor de puente en H con filtro LC (inductor-capacitor) de salida permite la conversión de energía de corriente continua (DC) a energía de corriente alterna (AC) que se ha utilizado en una variedad de aplicaciones, como fuentes de alimentación ininterrumpida, accionamientos de motores de corriente alterna y sistemas de fuentes de energía renovable. El control de modo deslizante de tiempo finito rápido (FFTSMC) presenta la aceleración del estado del sistema hacia la posición de equilibrio, así como la conservación de la insensibilidad contra fluctuaciones de parámetros internos y perturbaciones de carga externa que caen dentro de los límites predeterminados. Sin embargo, el FFTSMC podría potencialmente experimentar vibraciones o errores en estado estacionario a medida que los márgenes indefinidos se exageran o subestiman. La vibración en la práctica del control de modo deslizante es un comportamiento defectuoso oscilatorio. Induce una operación ineficiente, mayores pérdidas de potencia de conmutación en los circuitos de transistores, así como actuadores saturados, lo que afecta la eficiencia energética de salida del inversor y aumenta la distorsión armónica. Por lo tanto, este artículo presenta el inversor de puente en H con salida de filtro LC, que está controlado por un seguimiento de trayectoria de modo deslizante de tiempo finito rápido de predicción gris. Se implementa un modelo de predicción gris más preciso basado en la metodología de aproximación centrada para eliminar las vibraciones y los errores en estado estacionario. Teniendo en cuenta la unión de la predicción gris y FFTSMC, un inversor de puente en H controlado por retroalimentación con salida de filtro LC permite lograr una tensión de salida de onda sinusoidal altamente eficiente y de calidad. La estrategia de control de retroalimentación de estado presentada es robusta, menos compleja, logra una convergencia más rápida y es altamente precisa. El proceso de diseño, la simulación por computadora, así como los resultados experimentales de la estrategia de control de retroalimentación de estado propuesta establecieron que el inversor de puente en H con salida de filtro LC tiene la capacidad de exhibir un tiempo de respuesta dinámica rápido y un buen comportamiento de seguimiento en estado estacionario de la tensión de salida bajo cambios de carga escalonados y condiciones de carga no lineales.
Descripción
Un inversor de puente en H con filtro LC (inductor-capacitor) de salida permite la conversión de energía de corriente continua (DC) a energía de corriente alterna (AC) que se ha utilizado en una variedad de aplicaciones, como fuentes de alimentación ininterrumpida, accionamientos de motores de corriente alterna y sistemas de fuentes de energía renovable. El control de modo deslizante de tiempo finito rápido (FFTSMC) presenta la aceleración del estado del sistema hacia la posición de equilibrio, así como la conservación de la insensibilidad contra fluctuaciones de parámetros internos y perturbaciones de carga externa que caen dentro de los límites predeterminados. Sin embargo, el FFTSMC podría potencialmente experimentar vibraciones o errores en estado estacionario a medida que los márgenes indefinidos se exageran o subestiman. La vibración en la práctica del control de modo deslizante es un comportamiento defectuoso oscilatorio. Induce una operación ineficiente, mayores pérdidas de potencia de conmutación en los circuitos de transistores, así como actuadores saturados, lo que afecta la eficiencia energética de salida del inversor y aumenta la distorsión armónica. Por lo tanto, este artículo presenta el inversor de puente en H con salida de filtro LC, que está controlado por un seguimiento de trayectoria de modo deslizante de tiempo finito rápido de predicción gris. Se implementa un modelo de predicción gris más preciso basado en la metodología de aproximación centrada para eliminar las vibraciones y los errores en estado estacionario. Teniendo en cuenta la unión de la predicción gris y FFTSMC, un inversor de puente en H controlado por retroalimentación con salida de filtro LC permite lograr una tensión de salida de onda sinusoidal altamente eficiente y de calidad. La estrategia de control de retroalimentación de estado presentada es robusta, menos compleja, logra una convergencia más rápida y es altamente precisa. El proceso de diseño, la simulación por computadora, así como los resultados experimentales de la estrategia de control de retroalimentación de estado propuesta establecieron que el inversor de puente en H con salida de filtro LC tiene la capacidad de exhibir un tiempo de respuesta dinámica rápido y un buen comportamiento de seguimiento en estado estacionario de la tensión de salida bajo cambios de carga escalonados y condiciones de carga no lineales.