Mejora del rendimiento del sistema digital de un ADC basado en mapas de tiendas para monitorear sistemas fotovoltaicos
Autores: Hazell, Philippa; Mather, Peter; Longstaff, Andrew; Fletcher, Simon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Mejora del rendimiento del sistema digital de un ADC basado en mapas de tiendas para monitorear sistemas fotovoltaicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Instalaciones fotovoltaicas
Sistemas de control
Sistemas de adquisición de datos
Convertidores analógico-digitales
Mapa de Tienda caótico no lineal
Algoritmo de compensación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las instalaciones fotovoltaicas eficientes requieren sistemas de control que detecten pequeñas variaciones de señal en un rango de medición amplio. La alta precisión de la medición requiere sistemas de adquisición de datos con convertidores analógico-digitales de alta resolución; sin embargo, las altas resoluciones y velocidades operativas generalmente aumentan los costos. La investigación ha demostrado que es factible el prototipado de bajo costo de convertidores analógico-digitales basados en el Mapa del Caos no lineal (que pliegan y amplifican la señal de entrada, enfatizando pequeñas variaciones de señal), pero las ganancias no ideales inherentes del Mapa del Caos reducen la precisión de la salida y restringen la adopción dentro de los sistemas de adquisición de datos. Este documento demuestra un novedoso algoritmo de compensación, desarrollado como un sistema electrónico digital, para la ganancia no ideal del Mapa del Caos, lo que permite una estimación de alta precisión de la señal de entrada analógica del convertidor analógico-digital. La aproximación de los valores de compensación de la diferencia de ganancia (reduciendo los requisitos de hardware digital, permitiendo una compensación eficiente en tiempo real) también se investigó a través de simulación. El algoritmo mejoró la resolución efectiva de un modelo de convertidor analógico-digital de 16, 20 y 24 etapas del Mapa del Caos de un promedio de 5 a 15.5, 19.2 y 23 bits, respectivamente, en el rango de ganancia del Mapa del Caos de 1.9 a 1.99. El sistema de compensación digital simulado para un convertidor analógico-digital de siete etapas del Mapa del Caos mejoró la precisión de 4 a 7 bits, confirmando que la compensación en tiempo real para la ganancia no ideal en convertidores analógico-digitales basados en el Mapa del Caos era alcanzable.
Descripción
Las instalaciones fotovoltaicas eficientes requieren sistemas de control que detecten pequeñas variaciones de señal en un rango de medición amplio. La alta precisión de la medición requiere sistemas de adquisición de datos con convertidores analógico-digitales de alta resolución; sin embargo, las altas resoluciones y velocidades operativas generalmente aumentan los costos. La investigación ha demostrado que es factible el prototipado de bajo costo de convertidores analógico-digitales basados en el Mapa del Caos no lineal (que pliegan y amplifican la señal de entrada, enfatizando pequeñas variaciones de señal), pero las ganancias no ideales inherentes del Mapa del Caos reducen la precisión de la salida y restringen la adopción dentro de los sistemas de adquisición de datos. Este documento demuestra un novedoso algoritmo de compensación, desarrollado como un sistema electrónico digital, para la ganancia no ideal del Mapa del Caos, lo que permite una estimación de alta precisión de la señal de entrada analógica del convertidor analógico-digital. La aproximación de los valores de compensación de la diferencia de ganancia (reduciendo los requisitos de hardware digital, permitiendo una compensación eficiente en tiempo real) también se investigó a través de simulación. El algoritmo mejoró la resolución efectiva de un modelo de convertidor analógico-digital de 16, 20 y 24 etapas del Mapa del Caos de un promedio de 5 a 15.5, 19.2 y 23 bits, respectivamente, en el rango de ganancia del Mapa del Caos de 1.9 a 1.99. El sistema de compensación digital simulado para un convertidor analógico-digital de siete etapas del Mapa del Caos mejoró la precisión de 4 a 7 bits, confirmando que la compensación en tiempo real para la ganancia no ideal en convertidores analógico-digitales basados en el Mapa del Caos era alcanzable.