Rst digital robust control para convertidor buck dc/dc alimentando carga de potencia constante
Autores: Abdurraqeeb, Akram M.; Al-Shamma"a, Abdullrahman A.; Alkuhayli, Abdulaziz; Noman, Abdullah M.; Addoweesh, Khaled E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Rst digital robust control para convertidor buck dc/dc alimentando carga de potencia constante
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Inestabilidad
Microrredes de CC
Carga de potencia constante
Controlador de retroalimentación digital RST
Efecto de resistencia negativa
Convertidor reductor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La inestabilidad de las microredes de CC es el problema más destacado que limita la expansión de su uso, y una de las causas más importantes de la inestabilidad son las cargas de potencia constante (CPLs). En este documento, se propone un controlador robusto de retroalimentación digital RST para superar los problemas de inestabilidad causados por el efecto de resistencia negativa de las CPLs y para mejorar la robustez contra las perturbaciones de la carga de potencia y las fluctuaciones del voltaje de entrada, así como para lograr un buen rendimiento de seguimiento. Para desarrollar el controlador propuesto, es necesario identificar primero el modelo dinámico del convertidor buck CC/CC con CPL. En segundo lugar, basándose en la técnica de colocación de polos y conformación de la función de sensibilidad, se diseña un controlador y se aplica al sistema del convertidor buck. Luego, se logró la validación del controlador propuesto utilizando Matlab/Simulink. Finalmente, se realizó la validación experimental del controlador RST en un convertidor buck CC/CC con CPL utilizando un Hardware-in-the-loop (HIL) en tiempo real. Se utilizan el OPAL-RT OP4510 RCP/HIL y la placa controladora dSPACE DS1104 para modelar el convertidor buck CC/CC e implementar el controlador RST sugerido, respectivamente. Los resultados de la simulación y los experimentos HIL indican que el controlador RST propuesto tiene una alta eficiencia.
Descripción
La inestabilidad de las microredes de CC es el problema más destacado que limita la expansión de su uso, y una de las causas más importantes de la inestabilidad son las cargas de potencia constante (CPLs). En este documento, se propone un controlador robusto de retroalimentación digital RST para superar los problemas de inestabilidad causados por el efecto de resistencia negativa de las CPLs y para mejorar la robustez contra las perturbaciones de la carga de potencia y las fluctuaciones del voltaje de entrada, así como para lograr un buen rendimiento de seguimiento. Para desarrollar el controlador propuesto, es necesario identificar primero el modelo dinámico del convertidor buck CC/CC con CPL. En segundo lugar, basándose en la técnica de colocación de polos y conformación de la función de sensibilidad, se diseña un controlador y se aplica al sistema del convertidor buck. Luego, se logró la validación del controlador propuesto utilizando Matlab/Simulink. Finalmente, se realizó la validación experimental del controlador RST en un convertidor buck CC/CC con CPL utilizando un Hardware-in-the-loop (HIL) en tiempo real. Se utilizan el OPAL-RT OP4510 RCP/HIL y la placa controladora dSPACE DS1104 para modelar el convertidor buck CC/CC e implementar el controlador RST sugerido, respectivamente. Los resultados de la simulación y los experimentos HIL indican que el controlador RST propuesto tiene una alta eficiencia.