Vol. 20 Núm. 2 (2021): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Formulación de un controlador H ∞ con incertidumbre no estructurada para un convertidor DC - DC elevador (boost)

Diana Marcela Devia-Narvaez
Universidad Tecnológica de Pereira
Rogelio Ospina-Ospina
Universidad Industrial de Santander
Diego Devia-Narvaez
Universidad Tecnológica de Pereira

Publicado 2021-01-02

Palabras clave

  • controlador H_∞,
  • convertidor DC-DC boost,
  • diagrama de Bode,
  • efectividad,
  • eficiencia,
  • estimación,
  • incertidumbre,
  • lazo abierto,
  • método espacio de estado,
  • potencia,
  • sistemas no lineales
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Cómo citar

Devia-Narvaez, D. M., Ospina-Ospina, R., & Devia-Narvaez, D. (2021). Formulación de un controlador H ∞ con incertidumbre no estructurada para un convertidor DC - DC elevador (boost). Revista UIS Ingenierías, 20(2), 45–52. https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021004

Resumen

En este trabajo se presenta la formulación de un convertidor DC-DC tipo elevador (boost), a partir de un modelo de espacio de estados y el cálculo de un controlador con incertidumbre no estructurada multiplicativa. Se analizó el rendimiento del convertidor a bajas frecuencias, ajustando el peso de la función de ponderación, con el fin de reducir el ruido a determinadas frecuencias. Los resultados de la simulación del sistema, en lazo abierto y lazo cerrado, muestran que el controlador diseñado permite modificar la frecuencia de corte, a través de la variación de las funciones de ponderación y de esta manera, mejorar los comportamientos dinámicos del sistema.

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Referencias

[1] F. Ounis, N. Goléa, “μ-Synthesis based robust voltage control for cascade boost power converter”, en 3rd International Conference on Control, Engineering & Information Technology (CEIT), Tlemcen, Algeria, 2015, pp. 1-6, doi: 10.1109/CEIT.2015.7232982

[2] C. Ramos, J. Bastidas, D. González, “Non-linear controller for storage systems with regulated output voltage and safe current slew-rate for the battery”, Rev. UIS Ing., vol. 19, no. 3, pp. 117-130, 2020, doi: 10.18273/revuin.v19n3-2020012

[3] Anu, S. Narayan, y Deepika, “Control of buck-boost converter using H∞ techniques”, en International Conference on Innovations in Control, Communication and Information Systems (ICICCI), 2017, pp. 1-5, doi: 10.1109/ICICCIS.2017.8660906

[4] M. Baskin, B. Caglar, “μ-Approach based robust voltage controller design for a boost converter used in photovoltaic applications”, en IECON 2015-41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Yokohama Japan, 2015, pp. 135-140, doi: 10.1109/IECON.2015.7392088

[5] H. El Fadil, F. Giri, “Robust and nonlinear control of PWM DC-to-DC boost power converters”, en 2007 IEEE Power Electronics Specialists Conference, Orlando, FL, USA, 2017, pp. 407-412, doi: 10.1109/PESC.2007.4342021

[6] H. González-Acevedo, O. Villamizar-Galvis, “Implementación de un sistema de control para regular la velocidad y posición de motores industriales utilizando el protocolo de comunicación OPC”, Rev. UIS Ing., vol. 18, no. 2, pp. 147-158, 2019, doi: 10.18273/revuin.v18n2-2019014

[7] M. Xianmin, L. Meifang, L. Fengchun, “Research on the gain coverage of boost DC/DC converting circuit voltage”, en IEEE 10th International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS), Kitakyushu Japan, 2013, pp. 1269-1274, doi: 10.1109/PEDS.2013.6527214

[8] D. Renewal, M. Kumar, “Hybrid PI-fuzzy logic controller-based DC-DC converter”, International Conference on Green Computing and Internet of Things (ICGCIoT), Noida, India, 2015, pp. 753-757, doi: 10.1109/ICGCIoT.2015.7380563

[9] T. H. Priya, A. M. Parimi, U. M. Rao, “Development of hybrid controller for photovoltaic based DC-DC boost converter in DC grid connected applications”, en International Conference on Circuit, Power and Computing Technologies (ICCPCT), Nagercoil, India, 2016, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICCPCT.2016.7530221

[10] A. Sarwar, A. Shahid, A. Hudaif, U. Gupta, M. Wahab, "Generalized state-space model for an n-phase interleaved buck-boost converter", en 4th IEEE Uttar Pradesh Section International Conference on Electrical, Computer and Electronics (UPCON, 2017), pp. 62-67, doi: 10.1109/UPCON.2017.8251023

[11] A. Murthy, M. Badawy, “State space averaging model of a dual stage converter in discontinuous conduction mode”, en IEEE 18th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL), Stanford, CA, USA, 2017, pp. 1-7, doi: 10.1109/COMPEL.2017.8013367

[12] T. Qingfang, F. Duowang, “Robust h∞ reliable control with exponential stabilization for uncertain delay systems against actuator failure”, en Chinese Control Conference, Hunan, China, 2017, pp. 634-638, doi: 10.1109/CHICC.2006.4346776

[13] Y. Xu, J. Chen, X. Wang, “Robust vibration control of uncertain flexible structures with poles placement”, en 1st International Symposium on Systems and Control in Aerospace and Astronautics, Harbin China, 2006, pp. 534-538, doi: 10.1109/ISSCAA.2006.1627642

[14] D. W. Gu, P. H. Petkov, M. M. Konstantinov, “Robust Control Design with MATLAB”, Springer-Verlag, London, 2013, doi: 10.1007/978-1-4471-4682-7

[15] M. C. Turner, D. G. Bates, Mathematical Methods for Robust and Nonlinear Control. London: Springer, 2007.

[16] G. Dullerud, F. Paganini, A course in robust control theory: a convex approach. New York, NY, USA: Springer-Verlag, 2000.