Controle por modos deslizantes aplicado a um conversor boost intercalado bidirecional de três células

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nazaré, Romario de Jesus
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
Texto Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39261
Resumo: A sociedade mundial vem passando por um processo de eletrificação, acarretando um aumento na demanda de conversores estáticos de potência. Sendo assim, faz-se necessário o estudo e projeto dos conversores, assim como de técnicas de controle voltadas a sua regulação. Esse trabalho propõe a modelagem matemática do conversor boost intercalado bidirecional de três células, um projeto de sistema de controle clássico contínuo e discretizado, bem como uma metodologia de projeto de sistemas de controle por modos deslizantes, ambos aplicados ao conversor boost intercalado. A falta de informação temporal na lei de controle por modos deslizante é uma das dificuldades encontradas para sua implementação com o intuito de regular conversores intercalados, haja vista que a corrente em cada uma das células do conversor exige uma defasagem de 360°/ , onde corresponde ao número de células. Isso também é um contratempo a garantir uma frequência de operação fixa e predeterminadas. Os trabalhos apresentados sobre regulação de conversores intercalados por meio de controladores de estrutura variável normalmente carecem de compreensão da metodologia de projeto do controlador e das limitações para obtenção de uma frequência fixa de operação e defasagem das correntes. Nesse trabalho, detalha-se a metodologia de controle por modos deslizantes visando facilitar a sua compreensão a partir da análise da disposição da corrente nas células do conversor. Desenvolveu-se então um método geométrico matemático, evidenciando os ganhos estáticos possíveis para o conversor intercalado e as limitações de sua utilização. Por fim, são apresentados os resultados de simulação que atestam a eficácia da metodologia do projeto de controladores por modos deslizantes para conversores intercalados e suas limitações.
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Isso também é um contratempo a garantir uma frequência de operação fixa e predeterminadas. Os trabalhos apresentados sobre regulação de conversores intercalados por meio de controladores de estrutura variável normalmente carecem de compreensão da metodologia de projeto do controlador e das limitações para obtenção de uma frequência fixa de operação e defasagem das correntes. Nesse trabalho, detalha-se a metodologia de controle por modos deslizantes visando facilitar a sua compreensão a partir da análise da disposição da corrente nas células do conversor. Desenvolveu-se então um método geométrico matemático, evidenciando os ganhos estáticos possíveis para o conversor intercalado e as limitações de sua utilização. Por fim, são apresentados os resultados de simulação que atestam a eficácia da metodologia do projeto de controladores por modos deslizantes para conversores intercalados e suas limitações.Global society has been going through a process of electrification, resulting in an increase in the demand for static power converters. Therefore, it is necessary to study and design converters, as well as control techniques aimed at regulating them. This work proposes the mathematical modeling of the three-cell bidirectional interleaved boost converter, a continuous and discretized classical control system design, as well as a sliding mode control system design methodology, both applied to the interleaved boost converter. The lack of temporal information in the sliding mode control law is one of the difficulties encountered in its implementation with the aim of regulating interleaved converters, given that the current in each of the converter cells requires a phase shift of 360°/ , where corresponds to the number of cells. This is also a setback to ensuring a fixed and predetermined operating frequency. The works presented on the regulation of interleaved converters, using variable structure controllers, such as sliding mode control, usually lack understanding of the controller design methodology and the limitations for obtaining a fixed operating frequency and current phase shift. . In this work, the sliding mode control methodology is detailed in order to facilitate its understanding based on the analysis of the current arrangement in the converter cells. A mathematical geometric method was then developed, highlighting the possible static gains for the interleaved converter and the limitations of its use. Finally, simulation results are presented that attest to the effectiveness of the sliding mode controller design methodology for interleaved converters and its limitations.CAPESporUniversidade Federal da BahiaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) UFBABrasilEscola Politécnicainterleaved boost convertermathematical modeling of convertersinterleaved converter controlsliding mode controlCNPQ::ENGENHARIASconversor boost intercaladomodelagem matemática de conversorescontrole de conversores intercaladoscontrole por modos deslizantesControle por modos deslizantes aplicado a um conversor boost intercalado bidirecional de três célulasSliding mode control applied to a three-cell bidirectional interleaved boost converterMestrado Acadêmicoinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPinheiro, José RenesTahim, André Pires NóbregaPinheiro, José RenesTahim, André Pires NóbregaCosta, Fabiano FragosoPinheiro, Humbertohttp://lattes.cnpq.br/2740940812993501Nazaré, Romario de Jesusinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFBAinstname:Universidade Federal da Bahia (UFBA)instacron:UFBAORIGINALDissertação (Romario Nazaré).pdfDissertação (Romario Nazaré).pdfDissertação de mestrado acadêmicoapplication/pdf8785884https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/39261/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20%28Romario%20Nazar%c3%a9%29.pdfd28e13b82e868422a4d8f3ac823ceee3MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1720https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/39261/2/license.txtd9b7566281c22d808dbf8f29ff0425c8MD52open accessri/392612024-04-10 15:13:17.844open accessoai:repositorio.ufba.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://192.188.11.11:8080/oai/requestopendoar:19322024-04-10T18:13:17Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA)false
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