Estimadores robustos para realimentação de corrente em fontes ininterruptas de energia (UPS)

• Autor(a) principal: Cunha, Vicente Costamilan da
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/195740
• topic: Fonte de alimentação ininterrupta; Estimadores robustos; Filtro de Kalman; Uninterruptible power supplies; State estimators; Kalman-Bucy filter

Este trabalho apresenta a aplicação de metodologias de estimação de estados para a realimentação de corrente de indutor em fontes ininterruptas de energia (em inglês, Uninterruptible Power Supply – UPS). Partindo do modelo médio do estágio de saída para uma UPS monofásica, apresenta-se uma estrutura de controle multi-laço, com controlador quase-ressonante no laço da tensão de saída e controlador proporcional no laço de corrente de indutor. Propõe-se então substituir, na composição do sinal de controle, as medidas de corrente do sensor por estimativas da mesma, obtidas de um estimador de estados. Três metodologias de projeto para este estimador são exploradas: o filtro de Kalman-Bucy de regime permanente; a extensão do filtro de Kalman-Bucy para considerar incertezas de modelo limitadas em norma; e a minimização de norma H2 entre distúrbios e erro de estimação. Resultados de simulação demonstram que o primeiro método é mais adequado para estimação a vazio e sob cargas lineares conhecidas, enquanto o segundo e o terceiro métodos apresentam melhores desempenhos de estimação para cargas não lineares. Com um controlador que cumpre a norma IEC 62040-3 quando realimentado por sensor de corrente, verificou-se que utilizar estimadores de estados projetados com os últimos dois métodos também resultam em desempenhos transitórios que satisfazem a norma. Com cada método de projeto proposto, foi possível obter níveis de distorções harmônicas que cumprem os requisitos de desempenho da IEC62040-3.