Control de un convertidor cc-cc tipo elevador empleando cancelación no lineal por realimentación

Autores
Solsona, Jorge Alberto; Gómez Jorge, Sebastián; Gonzalez, Juan Manuel; Busada, Claudio
Año de publicación
2021
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Este trabajo propone controlar los convertidores electrónicos de cc-cc de tipo elevador cuando alimentan una carga combinada, empleando una estrategia que se basa en la cancelación no lineal de dinámica. La elección de la salida plana evita la aparición de dinámica de ceros, cosa que sucede cuando la variable realimentada es función lineal de los estados. Además, para mejorar el comportamiento transitorio de la respuesta en presencia de variaciones de carga, se combina la ley de realimentación con una compensación feedforward de una estima de la carga. La estima de la carga se obtiene con un observador no lineal con dinámica lineal del error, de modo que las ganancias del término de corrección se pueden fijar asignando el valor del tiempo de convergencia del error de estimación. Se presentan resultados de simulación para ilustrar el desempeño de la estrategia propuesta.
This paper proposes a controller for dc-dc step-up converters feeding a combined load. Control strategy is based on nonlinear feedback linearization. A flat output is selected for avoiding the appearance of zero dynamics. In addition, transient response is improved in presence of load variations. To this end, the feedback law is combined with a feedforward compensation of the estimated load value. The estimate is obtained by using a nonlinear observer with linear error dynamics. In this way, correction term gains calculated via eigenvalues location. Simulation results are introduced for showing the performance of the proposed control strategy.
Este trabalho se propõe a controlar conversores CC-CC eletrônicos do tipo elevador quando diferentes tipos de carga são alimentados, usando uma estratégia baseada em cancelamento de dinâmica não linear. A escolha da saída plana evita o aparecimento de dinâmica de zeros, que ocorre quando a variável de feedback é uma função linear dos estados. Além disso, para melhorar o comportamento transitório da resposta na presença de variações de carga, a lei de feedback é combinada com uma compensação feedforward de uma estimativa da carga. A estimativa da carga é obtida com um observador não linear com dinâmica linear do erro, de forma que os ganhos do termo de correção podem ser fixados atribuindo o valor do tempo de convergência do erro de estimativa. Os resultados da simulação são apresentados para ilustrar o desempenho da estratégia proposta.
Fil: Solsona, Jorge Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentina
Fil: Gómez Jorge, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentina
Fil: Gonzalez, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentina
Fil: Busada, Claudio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentina
Materia
CONVERTIDORES CC-CC
CONTROL NO LINEAL
REDES
MICRORREDES ELECTRICAS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Además, para mejorar el comportamiento transitorio de la respuesta en presencia de variaciones de carga, se combina la ley de realimentación con una compensación feedforward de una estima de la carga. La estima de la carga se obtiene con un observador no lineal con dinámica lineal del error, de modo que las ganancias del término de corrección se pueden fijar asignando el valor del tiempo de convergencia del error de estimación. Se presentan resultados de simulación para ilustrar el desempeño de la estrategia propuesta.This paper proposes a controller for dc-dc step-up converters feeding a combined load. Control strategy is based on nonlinear feedback linearization. A flat output is selected for avoiding the appearance of zero dynamics. In addition, transient response is improved in presence of load variations. To this end, the feedback law is combined with a feedforward compensation of the estimated load value. The estimate is obtained by using a nonlinear observer with linear error dynamics. In this way, correction term gains calculated via eigenvalues location. Simulation results are introduced for showing the performance of the proposed control strategy.Este trabalho se propõe a controlar conversores CC-CC eletrônicos do tipo elevador quando diferentes tipos de carga são alimentados, usando uma estratégia baseada em cancelamento de dinâmica não linear. A escolha da saída plana evita o aparecimento de dinâmica de zeros, que ocorre quando a variável de feedback é uma função linear dos estados. Além disso, para melhorar o comportamento transitório da resposta na presença de variações de carga, a lei de feedback é combinada com uma compensação feedforward de uma estimativa da carga. A estimativa da carga é obtida com um observador não linear com dinâmica linear do erro, de forma que os ganhos do termo de correção podem ser fixados atribuindo o valor do tempo de convergência do erro de estimativa. Os resultados da simulação são apresentados para ilustrar o desempenho da estratégia proposta.Fil: Solsona, Jorge Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Gómez Jorge, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. 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This paper proposes a controller for dc-dc step-up converters feeding a combined load. Control strategy is based on nonlinear feedback linearization. A flat output is selected for avoiding the appearance of zero dynamics. In addition, transient response is improved in presence of load variations. To this end, the feedback law is combined with a feedforward compensation of the estimated load value. The estimate is obtained by using a nonlinear observer with linear error dynamics. In this way, correction term gains calculated via eigenvalues location. Simulation results are introduced for showing the performance of the proposed control strategy.
Este trabalho se propõe a controlar conversores CC-CC eletrônicos do tipo elevador quando diferentes tipos de carga são alimentados, usando uma estratégia baseada em cancelamento de dinâmica não linear. A escolha da saída plana evita o aparecimento de dinâmica de zeros, que ocorre quando a variável de feedback é uma função linear dos estados. Além disso, para melhorar o comportamento transitório da resposta na presença de variações de carga, a lei de feedback é combinada com uma compensação feedforward de uma estimativa da carga. A estimativa da carga é obtida com um observador não linear com dinâmica linear do erro, de forma que os ganhos do termo de correção podem ser fixados atribuindo o valor do tempo de convergência do erro de estimativa. Os resultados da simulação são apresentados para ilustrar o desempenho da estratégia proposta.
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