Aprovechando la simulación basada en matrices de puertas programables en campo para un control predictivo mejorado para la regulación de voltaje en un convertidor elevador DC-DC
Autores: Ríos, Sara J.; Sánchez G., Elio; Intriago, Andrés; Falcones, Síxifo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Aprovechando la simulación basada en matrices de puertas programables en campo para un control predictivo mejorado para la regulación de voltaje en un convertidor elevador DC-DC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Controlador predictivo
Convertidor elevador
Simulación en tiempo real
Modelo matemático
Componentes electrónicos
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta el diseño de un controlador predictivo para un convertidor elevador y su validación a través de simulación en tiempo real. Primero, se modeló matemáticamente el convertidor elevador, y luego se diseñaron los componentes electrónicos para cumplir con los requisitos de operación. Posteriormente, se diseñaron un controlador predictivo basado en modelos (MBPC) y un controlador PI (Proporcional-Integral) digital, y se comparó su rendimiento utilizando MATLAB/SIMULINK. Los controles se verificaron además implementando bancos de pruebas basados en un FPGA (Arreglo de Puertas Programables en Campo) con un simulador en tiempo real OPAL-RT, que incluía los paquetes de simulación RT-LAB y RT-eFPGAsim. Estas pruebas se llevaron a cabo con éxito, y la metodología utilizada para este diseño fue validada. Los resultados mostraron una mejor respuesta obtenida con el MBPC, tanto en términos de tiempo de estabilización como de menor sobrevoltaje.
Descripción
Este documento presenta el diseño de un controlador predictivo para un convertidor elevador y su validación a través de simulación en tiempo real. Primero, se modeló matemáticamente el convertidor elevador, y luego se diseñaron los componentes electrónicos para cumplir con los requisitos de operación. Posteriormente, se diseñaron un controlador predictivo basado en modelos (MBPC) y un controlador PI (Proporcional-Integral) digital, y se comparó su rendimiento utilizando MATLAB/SIMULINK. Los controles se verificaron además implementando bancos de pruebas basados en un FPGA (Arreglo de Puertas Programables en Campo) con un simulador en tiempo real OPAL-RT, que incluía los paquetes de simulación RT-LAB y RT-eFPGAsim. Estas pruebas se llevaron a cabo con éxito, y la metodología utilizada para este diseño fue validada. Los resultados mostraron una mejor respuesta obtenida con el MBPC, tanto en términos de tiempo de estabilización como de menor sobrevoltaje.