Investigación sobre el control de modo deslizante del convertidor de puente activo dual basado en el observador de estado extendido lineal en el sistema de propulsión eléctrica distribuida
Autores: Yang, Minsheng; Liu, Pengcheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación sobre el control de modo deslizante del convertidor de puente activo dual basado en el observador de estado extendido lineal en el sistema de propulsión eléctrica distribuida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor
Estrategia de control
LESO-SMC
Fluctuación de voltaje
Tiempo de ajuste
Rendimiento dinámico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Este documento se centra en el convertidor CC-CC bidireccional de alto rendimiento requerido en sistemas de propulsión eléctrica distribuida (DEP), con el convertidor de puente activo dual (DAB) elegido como objeto de estudio. Para lograr el objetivo de estabilizar la tensión de salida mientras se mejora la capacidad antiinterferencias y el rendimiento dinámico del convertidor, este documento propone una estrategia novedosa. En particular, combina el Observador de Estado Extendido Lineal (LESO) con un control de modo deslizante (SMC), proponiendo una estrategia de control de modo deslizante basada en el Observador de Estado Extendido Lineal (LESO-SMC). Especialmente, esta estrategia de control no solo conserva el rápido rendimiento dinámico del Control de Rechazo de Perturbaciones Activas Lineales (LADRC) y la robustez del SMC, sino que también aborda el importante problema de vibración inherente al SMC tradicional. Comparando las estrategias tradicionales PI, LADRC y SMC, los resultados muestran que cuando cambia la carga, la fluctuación de tensión de la estrategia LESO-SMC propuesta en este documento es de 0.165 V (0.25 V) en las plataformas Matlab/Simulink y RT-Lab, y el tiempo promedio de ajuste es de 4 ms (3.5 ms). En contraste, las fluctuaciones de tensión promedio de las estrategias PI y LADRC fueron de 3.7 V (4.9 V) y 0.55 V (1.35 V), y los tiempos promedio de ajuste fueron de 99.5 ms (201 ms) y 71.5 ms (77.5 ms), respectivamente. Cuando cambia la tensión de entrada, la estrategia LESO-SMC propuesta se ajusta más rápido y casi no tiene fluctuaciones de tensión, mientras que las fluctuaciones de tensión promedio de las estrategias PI y LADRC en la simulación son de 0.5 V y 0.1 V, y los tiempos promedio de ajuste son de 89.5 ms y 35 ms, y el cambio en la tensión de entrada en la plataforma RT-Lab tiene muy poco efecto en la tensión de salida. En comparación con el SMC, la estrategia LESO-SMC no tiene problemas de vibración. En resumen, en comparación con las otras tres estrategias de control, la estrategia LESO-SMC propuesta en este documento muestra un rendimiento superior en términos de fluctuación de tensión y tiempo de ajuste durante cambios de carga y cambios de tensión de entrada. Muestra una sólida capacidad antiinterferencias y un rendimiento dinámico rápido.
Descripción
Este documento se centra en el convertidor CC-CC bidireccional de alto rendimiento requerido en sistemas de propulsión eléctrica distribuida (DEP), con el convertidor de puente activo dual (DAB) elegido como objeto de estudio. Para lograr el objetivo de estabilizar la tensión de salida mientras se mejora la capacidad antiinterferencias y el rendimiento dinámico del convertidor, este documento propone una estrategia novedosa. En particular, combina el Observador de Estado Extendido Lineal (LESO) con un control de modo deslizante (SMC), proponiendo una estrategia de control de modo deslizante basada en el Observador de Estado Extendido Lineal (LESO-SMC). Especialmente, esta estrategia de control no solo conserva el rápido rendimiento dinámico del Control de Rechazo de Perturbaciones Activas Lineales (LADRC) y la robustez del SMC, sino que también aborda el importante problema de vibración inherente al SMC tradicional. Comparando las estrategias tradicionales PI, LADRC y SMC, los resultados muestran que cuando cambia la carga, la fluctuación de tensión de la estrategia LESO-SMC propuesta en este documento es de 0.165 V (0.25 V) en las plataformas Matlab/Simulink y RT-Lab, y el tiempo promedio de ajuste es de 4 ms (3.5 ms). En contraste, las fluctuaciones de tensión promedio de las estrategias PI y LADRC fueron de 3.7 V (4.9 V) y 0.55 V (1.35 V), y los tiempos promedio de ajuste fueron de 99.5 ms (201 ms) y 71.5 ms (77.5 ms), respectivamente. Cuando cambia la tensión de entrada, la estrategia LESO-SMC propuesta se ajusta más rápido y casi no tiene fluctuaciones de tensión, mientras que las fluctuaciones de tensión promedio de las estrategias PI y LADRC en la simulación son de 0.5 V y 0.1 V, y los tiempos promedio de ajuste son de 89.5 ms y 35 ms, y el cambio en la tensión de entrada en la plataforma RT-Lab tiene muy poco efecto en la tensión de salida. En comparación con el SMC, la estrategia LESO-SMC no tiene problemas de vibración. En resumen, en comparación con las otras tres estrategias de control, la estrategia LESO-SMC propuesta en este documento muestra un rendimiento superior en términos de fluctuación de tensión y tiempo de ajuste durante cambios de carga y cambios de tensión de entrada. Muestra una sólida capacidad antiinterferencias y un rendimiento dinámico rápido.