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Índice de modelado y simulación basado en matriz del convertidor Buck

Autores: Hinov, Nikolay; Gocheva, Polya; Gochev, Valeri

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Índice de modelado y simulación basado en matriz del convertidor Buck


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Parámetros
Características
Matriz de índices de ecuaciones
Electrónica de potencia
Valores analógicos
Procedimiento de optimización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El enfoque descrito en este documento maneja los parámetros y características (analógicas y discretas) de un convertidor Buck DC-DC (en sus partes de potencia y control) de manera común. El uso de ecuaciones diferenciales probablemente complicadas para sistemas dinámicos discretos se evita mediante ecuaciones de matriz de índice, que pueden ser fácilmente entendidas. En comparación con los modelos de matriz clásicos, los modelos de matriz de índice propuestos son más descriptivos y también más pequeños en tamaño. Dicha funcionalidad es ampliamente aplicada por los autores, y también se define y utiliza una nueva operación. Se argumenta la relevancia de las técnicas propuestas en electrónica de potencia, debido a las topologías de conmutación y a un número limitado de componentes. Se presentan ejemplos respectivos de modos de funcionamiento del convertidor considerado, en los cuales los circuitos de potencia y los controladores se modelan conjuntamente. Las estimaciones de valores analógicos se basan en dependencias lineales parciales, que se muestran adecuadas en análisis de primer orden. Se presentan expresiones específicas para un convertidor Buck DC-DC. Se considera en detalle una técnica de resolución de modelos y una búsqueda exhaustiva en un espacio de parámetros automatizada a través de algoritmos bien formalizados. Se utilizan intervalos de parámetros anidados y verificaciones con distribuciones de probabilidad normales en un procedimiento de optimización. Se demuestra el completo acuerdo de implementación a través del código fuente de MATLAB con los resultados obtenidos a través de Simulink. Los cortos tiempos de simulación de este software (en comparación con Simulink y una aplicación de escritorio .NET desarrollada por los autores) justifican la búsqueda de variantes óptimas en un amplio espacio multidimensional. Se presenta un procedimiento de max-min con 10,000 simulaciones en cada paso de verificación.

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