Embed Size (px)
Citation preview
!𝑢1𝑢2% =
1𝑥3)𝜔𝐿𝑠𝑥2 − 𝑅𝑠𝑥1 + 𝑣𝑠𝑑 − 𝑣12−𝜔𝐿𝑠𝑥1 − 𝑅𝑠𝑥2 + 𝑣𝑠
𝑞 − 𝑣223
𝐿𝑠�̇�1 = 𝜔𝐿𝑠𝑥2 − 𝑅𝑠𝑥1 + 𝑣𝑠𝑑 − 𝑥3𝑢1
𝐿𝑠�̇�2 = −𝜔𝐿𝑠𝑥1 − 𝑅𝑠𝑥2 + 𝑣𝑠𝑞 − 𝑥3𝑢2
𝐶�̇�3 = −(1 𝑅⁄ )𝑥3 + 𝑥1𝑢1 + 𝑥2𝑢2 ʀ𝑠
𝑖𝑠
𝐿𝑠 𝑎 𝑏
𝑇1
𝑇2
𝑖1
𝑖2
𝑖𝑟1
𝑖𝑟2
𝐶1
𝐶2
𝑂
ʀ𝐶1
ʀ𝐶2
1 𝑅
𝑅2
𝑐𝑑 ʀ
0.2 0.4 0.6 0.8 10
50
100
150
200
v C (V)
tiempo (s)0
10
20
30
40
i R (A)
0.4 0.80
116146
v C (V)
tiempo (s)
-127
0
127
v s (V)
0.2 0.205 0.21 0.215 0.22 0.225 0.23 0.235 0.24 0.245-30
-20
-10
0
10
20
30
tiempo (s)
i s (A)
PRODUCCIÓN CIENTÍFICA
AUTOR
Ciro Alberto Núñez Gutiérrez [email protected]
Palabras Clave — Convertidores AC/DC, Marco de referencia DQ, GPI robusto, Linealización entrada-salida.
RESULTADOS DE SIMULACIÓN Y EXPERIMENTALES
AUTOR
Nancy Visairo Cruz [email protected]
Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Posgrado en Ingeniería Eléctrica
Laboratorio de Calidad de Energía Eléctrica y Control de Motores
Análisis del Desempeño de un Controlador Proporcional Integral Generalizado en un Rectificador Activo Multinivel Monofásico
Centro de Investigación y Estudios de Posgrado, Facultad de Ingeniería, Manuel Nava #8, Zona Universitaria
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA SOLUCION PROPUESTA
[1] A. R. Ramírez-López, J. J. Lira-Pérez, N. Visairo-Cruz, C. A. Núñez-Gutiérrez. “Input-Output Linearization of a Single-Phase Active Multilevel Rectifier in D-Q Synchronous Reference Frame”. International Conference on Power Electronics, Aug. 2010, pp. 15-20.
[2] A. R. Ramírez-López, N. Visairo-Cruz, C. A. Núñez-Gutiérrez, J. J. Lira-Pérez, H. Sira-Ramírez. “Input-Output Linearization and Generalized PI Control of a Single-Phase Active Multilevel Rectifier”. International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control, Sep. 2010, pp. 22-27.
Para validar los resultados experimentales se construyó un prototipo experimental de 1KVA. El algoritmo de control se programó en la tarjeta eZdsp F28335 basada en el controlador digital de señales TMS320F28335 .
ʀ𝑠
𝑖 𝑠𝐶
ʀ𝐶 𝑅
X
𝑖R
L
Estado Estable
Sag de voltaje
Cambio de carga
Los rectificadores no controlados son convertidores sencillos y de bajo costo; sin embargo, generan un incremento en la distorsión armónica de la corriente de entrada y un bajo factor de potencia.
El rectificador normalmente está sometido a perturbaciones ajenas a la dinámica del sistema, tales como sags de voltaje y cambios de carga.
Dichas perturbaciones provocan una disminución en el voltaje entregado a la carga, causando interrupciones en procesos, mal funcionamiento o hasta daño en equipos.
ETAPA DE POTENCIA
ETAPA DE CONTROL
Modelo en DQ
Donde:
ʀ1
ʀ2 ʂ3
ʂ3∗
ʂ 2∗ = 0
2
2
GPI
GPI
GPIeu3 ɿ 3
u3∗
ev12 ʀ11 ∗
ev22
ʀ21 ∗
RAMM
ɿ 1
ɿ 2 LinealizaciónEntrada-Salida
ʂ2 ʂ1
𝑢3 = −𝑘𝑣3𝑒𝑥3 − 𝑘𝑣2 *𝑒𝑥3 − 𝑘𝑣1,𝑒𝑥3 − 𝑘𝑣0.𝑒𝑥3
𝒙 = [𝑖𝑠𝑑 𝑖𝑠𝑞 𝑣𝑐𝑑 ]T, 𝑼𝒅𝒒 = [𝑢1 𝑢2]T
Linealización entrada-salida
Controlador GPI interno
𝒗 = −𝑘𝑐23𝒆𝒚 − 𝑘𝑐22 *𝒆𝒚 − 𝑘𝑐21,𝒆𝒚 − 𝑘𝑐20.𝒆𝒚
𝒚 = [𝑥1 𝑥2]𝑇; 𝒗 = [𝑣12 𝑣22]𝑇
Controlador GPI externo
Donde:
El algoritmo propuesto combina dos técnicas de control que corrigen los problemas asociados a los esquemas de rectificación proporcionando un alto factor de potencia y una baja distorsión armónica; además, rechaza cualquier perturbación presente tanto en la fuente de alimentación como en la corriente demandada al rectificador activo. Con esto se logra eliminar la etapa de detección de sags.
AUTOR
Prototipo experimental
Adrián René Ramírez López [email protected]
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
200
0
15
v s (V)
tiempo (s)
i s (A)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 505.5
0
200
v cd (V
)
tiempo (s)
i R (A)
Rechazo a perturbaciones en el voltaje de entrada con una demanda de corriente dinámica.
Simulación Experimental
Formas de onda obtenidas con el prototipo experimental.
