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Validación de Hardware-in-the-Loop del Controlador de un Inversor Conectado a la Red Controlado por DSP Utilizando Enfoques de Impedancia y del Dominio del Tiempo

Autores: Hidalgo Monsivais, Leonardo Casey; León Ruiz, Yuniel; Hernández Ramírez, Julio Cesar; Visairo-Cruz, Nancy; Segundo-Ramírez, Juan; Barocio, Emilio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Validación de Hardware-in-the-Loop del Controlador de un Inversor Conectado a la Red Controlado por DSP Utilizando Enfoques de Impedancia y del Dominio del Tiempo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Controlador hardware-en-el-lazo
Inversor trifásico conectado a la red
Filtro LCL
Simulador digital en tiempo real
Procesador de señales digitales
Retrasos en el control

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este trabajo, se implementa una simulación de hardware en el lazo de control (CHIL) de un inversor trifásico conectado a la red, equipado con un filtro LCL, utilizando un simulador digital en tiempo real (RTDS) como planta y un procesador de señales digitales (DSP) como hardware de control. Este trabajo identifica y discute los aspectos críticos del proceso de implementación de CHIL, enfatizando la relevancia de los retrasos de control que surgen de la muestreo, el cálculo y la modulación por ancho de pulso (PWM), que también afectan negativamente la estabilidad, precisión y rendimiento del sistema. Se utilizan los dominios de tiempo y frecuencia para validar la modelización del sistema, ya sea para representar modelos de gran señal o de pequeña señal. Este trabajo muestra múltiples representaciones del sistema en estudio: el modelo de frecuencia fundamental, el modelo conmutado y el modelo conmutado controlado por el DSP, que se utilizan para validar el modelo no lineal, mientras que se sigue la modelización basada en impedancia para validar la representación lineal. Los resultados demuestran una fuerte correlación entre los modelos, confirmando que los efectos de retraso se capturan con precisión en los diferentes enfoques de simulación. Esta comparación proporciona valiosas ideas sobre las prácticas de configuración que mejoran la fidelidad de la validación basada en CHIL y apoya el análisis de estabilidad basado en impedancia en sistemas de electrónica de potencia. Los hallazgos son particularmente relevantes para la modelización de banda ancha y estudios en tiempo real en el análisis de transitorios electromagnéticos.

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