Implementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mateus, Tiago Henrique de Abreu
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMS
Texto Completo: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/1888
Resumo: Neste trabalho desenvolve-se o estudo e avaliação experimental de um conversor multiníveis (11 níveis) controlado através de Modulação por Eliminação Seletiva de Harmônicas implementada com o uso de Redes Neurais Artificiais e Evolução Diferencial. Dentre as vantagens desta topologia, destacam-se a simplicidade de operação, por não utilizar estágio de condicionamento, e eficiente na eliminação de componentes harmônicas de menor ordem associada à técnica de controle empregada. Foram utilizados cinco inversores, sendo que, a tensão de alimentação de cada estágio foi definida entre 30V e 62V. Para obtenção dos ângulos de chaveamento foram consideradas três restrições principais: freqüência de comutação (60hz), tensão eficaz (110V) e minimização de componentes harmônicos. Para levantamento do banco de dados das diferentes combinações de tensões e ângulos utilizou-se um algoritmo evolutivo baseado em Evolução Diferencial. Finalmente, para generalização do banco de dados, treinou-se uma Rede Neural Artificial visando a atuação como controlador. Tanto a técnica evolutiva quanto o desempenho do controlador foram avaliados através de resultados de simulação (MATLAB/Simulink®) e resultados experimentais. Observa-se que o conversor desenvolvido torna-se atrativo para aplicações com fontes de energia elétrica que apresentem variações significativas de tensão como se observa nos arranjos de células fotovoltaicas.
id UFMS_f5b062912005434f0e1e6d686dda55b3
oai_identifier_str oai:repositorio.ufms.br:123456789/1888
network_acronym_str UFMS
network_name_str Repositório Institucional da UFMS
repository_id_str 2124
spelling 2013-11-22T18:33:24Z2021-09-30T19:56:05Z2012https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/1888Neste trabalho desenvolve-se o estudo e avaliação experimental de um conversor multiníveis (11 níveis) controlado através de Modulação por Eliminação Seletiva de Harmônicas implementada com o uso de Redes Neurais Artificiais e Evolução Diferencial. Dentre as vantagens desta topologia, destacam-se a simplicidade de operação, por não utilizar estágio de condicionamento, e eficiente na eliminação de componentes harmônicas de menor ordem associada à técnica de controle empregada. Foram utilizados cinco inversores, sendo que, a tensão de alimentação de cada estágio foi definida entre 30V e 62V. Para obtenção dos ângulos de chaveamento foram consideradas três restrições principais: freqüência de comutação (60hz), tensão eficaz (110V) e minimização de componentes harmônicos. Para levantamento do banco de dados das diferentes combinações de tensões e ângulos utilizou-se um algoritmo evolutivo baseado em Evolução Diferencial. Finalmente, para generalização do banco de dados, treinou-se uma Rede Neural Artificial visando a atuação como controlador. Tanto a técnica evolutiva quanto o desempenho do controlador foram avaliados através de resultados de simulação (MATLAB/Simulink®) e resultados experimentais. Observa-se que o conversor desenvolvido torna-se atrativo para aplicações com fontes de energia elétrica que apresentem variações significativas de tensão como se observa nos arranjos de células fotovoltaicas.This work develops the study and experimental evaluation of a multilevel converter (11 levels) controlled through modulation Selective Harmonic Elimination implemented using Artificial Neural Networks and Differential Evolution. The main advantages of this topology are the simplicity of operation, the absence of conditioning stage, and efficient elimination of low order harmonic components associated with the control technique employed. It was used five inverters, and the voltage of each stage was set between 30V and 62V. To obtain the switching angles were considered three main constraints: switching frequency (60Hz), voltage RMS (110V) and harmonic components minimization. To survey the database of different combinations of voltages and angles it was used an evolutionary algorithm based on Differential Evolution. Finally, to database generalization, it was trained on Artificial Neural Network aiming actuate as controller. Both the technical evolution as the controller performance well evaluated through simulation results and experimental results (MATLAB/Simulink®). It was notice that the converter developed becomes attractive for applications of electrical energy sources that present wide voltage variations as can be observed in the arrangements of photovoltaic panels.porInteligência ArtificialArtificial IntelligenceRedes NeuraisNeural NetworksCiência da ComputaçãoComputer ScienceEquações de EvoluçãoEvolution EquationsImplementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencialImplementation of modulation in selective harmonic elimination in inverters of eleven levels utilizing neural networks and evolution differentialinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisGodoy, Ruben BarrosMateus, Tiago Henrique de Abreuinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMSinstname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)instacron:UFMSTHUMBNAILDissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus (1).pdf.jpgDissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus (1).pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1198https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/1888/4/Dissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus%20%281%29.pdf.jpg052fd605047d75b6890765516060d9d8MD54TEXTDissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus (1).pdf.txtDissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus (1).pdf.txtExtracted texttext/plain117505https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/1888/3/Dissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus%20%281%29.pdf.txt080ad165d43b8a7f6a8b12714633b0aaMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/1888/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus (1).pdfDissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus (1).pdfapplication/pdf1959609https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/1888/1/Dissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus%20%281%29.pdfcf3ccd2e89cdee17976a299c5b1dee2aMD51123456789/18882021-09-30 15:56:05.554oai:repositorio.ufms.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufms.br/oai/requestri.prograd@ufms.bropendoar:21242021-09-30T19:56:05Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Implementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencial
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Implementation of modulation in selective harmonic elimination in inverters of eleven levels utilizing neural networks and evolution differential
title Implementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencial
spellingShingle Implementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencial
Mateus, Tiago Henrique de Abreu
Inteligência Artificial
Artificial Intelligence
Redes Neurais
Neural Networks
Ciência da Computação
Computer Science
Equações de Evolução
Evolution Equations
title_short Implementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencial
title_full Implementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencial
title_fullStr Implementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencial
title_full_unstemmed Implementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencial
title_sort Implementação de modulação por eliminação seletiva de harmônicas em inversores de onze níveis, utilizando redes neurais e evolução diferencial
author Mateus, Tiago Henrique de Abreu
author_facet Mateus, Tiago Henrique de Abreu
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Godoy, Ruben Barros
dc.contributor.author.fl_str_mv Mateus, Tiago Henrique de Abreu
contributor_str_mv Godoy, Ruben Barros
dc.subject.por.fl_str_mv Inteligência Artificial
Artificial Intelligence
Redes Neurais
Neural Networks
Ciência da Computação
Computer Science
Equações de Evolução
Evolution Equations
topic Inteligência Artificial
Artificial Intelligence
Redes Neurais
Neural Networks
Ciência da Computação
Computer Science
Equações de Evolução
Evolution Equations
description Neste trabalho desenvolve-se o estudo e avaliação experimental de um conversor multiníveis (11 níveis) controlado através de Modulação por Eliminação Seletiva de Harmônicas implementada com o uso de Redes Neurais Artificiais e Evolução Diferencial. Dentre as vantagens desta topologia, destacam-se a simplicidade de operação, por não utilizar estágio de condicionamento, e eficiente na eliminação de componentes harmônicas de menor ordem associada à técnica de controle empregada. Foram utilizados cinco inversores, sendo que, a tensão de alimentação de cada estágio foi definida entre 30V e 62V. Para obtenção dos ângulos de chaveamento foram consideradas três restrições principais: freqüência de comutação (60hz), tensão eficaz (110V) e minimização de componentes harmônicos. Para levantamento do banco de dados das diferentes combinações de tensões e ângulos utilizou-se um algoritmo evolutivo baseado em Evolução Diferencial. Finalmente, para generalização do banco de dados, treinou-se uma Rede Neural Artificial visando a atuação como controlador. Tanto a técnica evolutiva quanto o desempenho do controlador foram avaliados através de resultados de simulação (MATLAB/Simulink®) e resultados experimentais. Observa-se que o conversor desenvolvido torna-se atrativo para aplicações com fontes de energia elétrica que apresentem variações significativas de tensão como se observa nos arranjos de células fotovoltaicas.
publishDate 2012
dc.date.issued.fl_str_mv 2012
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2013-11-22T18:33:24Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-09-30T19:56:05Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/1888
url https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/1888
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMS
instname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
instacron:UFMS
instname_str Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
instacron_str UFMS
institution UFMS
reponame_str Repositório Institucional da UFMS
collection Repositório Institucional da UFMS
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/1888/4/Dissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus%20%281%29.pdf.jpg
https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/1888/3/Dissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus%20%281%29.pdf.txt
https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/1888/2/license.txt
https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/1888/1/Dissert_Tiago_Henrique_de_Abreu_Mateus%20%281%29.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 052fd605047d75b6890765516060d9d8
080ad165d43b8a7f6a8b12714633b0aa
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
cf3ccd2e89cdee17976a299c5b1dee2a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
repository.mail.fl_str_mv ri.prograd@ufms.br
_version_ 1807552826284441600