Controlador robusto baseado em LMI para conversor SEPIC aplicado em rastreamento de máxima potência em sistemas de energia eólica de pequeno porte
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UEL |
Texto Completo: | https://repositorio.uel.br/handle/123456789/10423 |
Resumo: | Resumo: Mediante ao aumento de demanda energética mundial e a crescente busca pela viabilidade de sistemas de geração de energia renovável, este trabalho propõe uma estratégia de controle robusta para atenuar a perturbação de corrente na entrada de um conversor cc-cc SEPIC, indiretamente causada pelas variações de velocidade do vento nos Sistemas de Conversão de Energia Eólica A estratégia de controle é baseada em Desigualdades Matriciais Lineares (do inglês, Linear Matrix Inequalities - LMI) e usa algoritmos de otimização rápida e convexa para obter a solução viável Com o método LMI proposto, não-linearidades e incertezas são consideradas em um politopo convexo O objetivo do controlador é maximizar a rejeição de perturbação de corrente onde, os desempenhos dinâmicos determinados no projeto, são assegurados É apresentado o procedimento de projeto de controle, além de resultados de simulação e validação experimental O conversor implementado apresenta potência nominal de 3 W a partir de uma tensão de entrada de 6 V, frequência de comutação de 4 kHz Os resultados apresentam a resposta da corrente de indutor primário do SEPIC a partir da variação em degraus da referência de corrente, além de resultados sob condições de perturbação da tensão de entrada As performances do controlador baseado em LMI são comparadas com um compensador Tipo 3 discreto convencional projetado com análise de frequência, mostrando que o sistema de controle proposto é eficaz e adequado para sistemas com ponto de operação incerto |
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Controlador robusto baseado em LMI para conversor SEPIC aplicado em rastreamento de máxima potência em sistemas de energia eólica de pequeno porteSistemas de controle digitalEnergia eólicaEletrônica de potênciaCircuitos de comutaçãoDigital control systemsWind powerPower electronicsSwitching circuitsResumo: Mediante ao aumento de demanda energética mundial e a crescente busca pela viabilidade de sistemas de geração de energia renovável, este trabalho propõe uma estratégia de controle robusta para atenuar a perturbação de corrente na entrada de um conversor cc-cc SEPIC, indiretamente causada pelas variações de velocidade do vento nos Sistemas de Conversão de Energia Eólica A estratégia de controle é baseada em Desigualdades Matriciais Lineares (do inglês, Linear Matrix Inequalities - LMI) e usa algoritmos de otimização rápida e convexa para obter a solução viável Com o método LMI proposto, não-linearidades e incertezas são consideradas em um politopo convexo O objetivo do controlador é maximizar a rejeição de perturbação de corrente onde, os desempenhos dinâmicos determinados no projeto, são assegurados É apresentado o procedimento de projeto de controle, além de resultados de simulação e validação experimental O conversor implementado apresenta potência nominal de 3 W a partir de uma tensão de entrada de 6 V, frequência de comutação de 4 kHz Os resultados apresentam a resposta da corrente de indutor primário do SEPIC a partir da variação em degraus da referência de corrente, além de resultados sob condições de perturbação da tensão de entrada As performances do controlador baseado em LMI são comparadas com um compensador Tipo 3 discreto convencional projetado com análise de frequência, mostrando que o sistema de controle proposto é eficaz e adequado para sistemas com ponto de operação incertoDissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Tecnologia e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaAbstract: As a result of the increase in power demand and the growing search for the viability of renewable energy systems, this work proposes a robust control strategy to alleviate the current disturbance into the dc-dc SEPIC converter input, indirectly caused by wind speed variations on Wind Energy Conversion Systems The control strategy is based on Linear Matrix Inequalities (LMI) and use fast convex optimization algorithms to obtain the feasible solution With the proposed LMI method, non-linearities and uncertainties are considered in a convex polytope The controller objective is maximizing the input current disturbance rejection, where prescribed controller dynamic performances are ensured This work describes the procedure of control design, besides a simulation results and experimental validation The converter specifications are nominal Power of 3 W when the input voltage is 6 V, switching frequency of 4 kHz The results provides a SEPIC’s primary inductor current response for a setpoint's steps and input voltage’s disturbance The LMI-based controller's performances are compared with a discrete-time Type-3 controller designed with frequency analysis, showing that the proposed control system is effective and applied on systems with uncertain operation pointSilva, Newton da [Orientador]Melo, Leonimer Flávio deFont, Carlos Henrique IllaOliveira, Igor Henrique do Nascimento2024-05-01T12:42:45Z2024-05-01T12:42:45Z2018.0001.10.2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/10423porMestradoEngenharia ElétricaCentro de Tecnologia e UrbanismoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:19:55Zoai:repositorio.uel.br:123456789/10423Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:19:55Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false |
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