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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2020.tde-05032021-084033
Documento
Autor
Nombre completo
Rafael Bittencourt Aguiar Cunha
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2020
Director
Tribunal
Sguarezi Filho, Alfeu Joãozinho (Presidente)
Gonçalves, Flávio Alessandro Serrão
Monteiro, José Roberto Boffino de Almeida
Fernandes, Darlan Alexandria
Monaro, Renato Machado
Título en portugués
Controle preditivo do tipo finite control set aplicado ao conversor elevador de um sistema fotovoltaico com operação em frequência constante.
Palabras clave en portugués
Controle preditivo
Frequência de chaveamento constante
Sistemas fotovoltaicos
Resumen en portugués
Este trabalho propõe uma técnica de controle Finite Control Set Model Predictive Control com frequência de chaveamento constante, aplicado ao conversor elevador de um sistema fotovoltaico. A proposta tem como principal objetivo apresentar uma metodologia para a operação com frequência de chaveamento constante que proporcione maior simplicidade ao projeto, em comparação com as soluções observadas na literatura até o presente. O controlador apresenta duas malhas de controle. A malha externa de controle de tensão emprega a referência de tensão obtida pelo algoritmo de rastreamento do ponto de máxima potência e calcula a corrente prevista a partir do modelo do sistema. A malha interna de controle de corrente obtém uma função custo a partir das taxas de variação da corrente no indutor, realizando a predição da razão cíclica a partir da referência de corrente obtida na malha externa e garantindo frequência de chaveamento constante. Os resultados experimentais são obtidos a partir de teste em bancada, apresentando desempenho superior em comparação com um controlador de dois polos e dois zeros, observando tempo de acomodação, sobressinal e erro de regime permanente.
Título en inglés
Finite control set-model predictive control Applied to the boost convertr of a photovoltaic system with constant frequency operation.
Palabras clave en inglés
Constant switching frequency
Finite control set - model predictive control
Photovoltaic system
Predictive control
Resumen en inglés
This work proposes a Finite Control Set Model Predictive Control technique with constant switching frequency applied to the boost converter of a photovoltaic system. The proposal has as main objective to present a methodology for the operation with constant switching frequency that provides greater simplicity to the project, in comparison with the solutions observed in the literature until the present. The controller has two control loops. The outer voltage control loop uses the voltage reference obtained by the maximum power point tracking algorithm and calculates the predicted inductor current from the system model. The inner current control loop obtains a cost function based on the current variation rates in the inductor, making the prediction of the duty cycle based on the current reference obtained in the outer loop and guaranteeing a constant switching frequency. The experimental results are obtained from a bench test, showing superior performance in comparison with a two-pole and two-zero controller, observing settling time, overshoot and steady-state error.
 
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Fecha de Publicación
2021-03-19
 
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