Revista UIS Ingenierías

Vol. 17 Núm. 1 (2018): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Controlador robusto basado en la técnica QFT para convertidores DC-DC buck - boost como regulador de voltaje en generadores fotovoltaicos

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  • Rafael Nuñez,
  • Omar Pinzón
Rafael Nuñez
Universidad Pontificia Bolivariana
Omar Pinzón
Universidad Pontificia Bolivariana
DOI: https://doi.org/10.18273/revuin.v17n1-2018024

Publicado 2018-01-12

Palabras clave

  • Control robusto QFT,
  • convertidor DC-DC buck-boost,
  • generador fotovoltaico

Cómo citar

Nuñez, R., & Pinzón, O. (2018). Controlador robusto basado en la técnica QFT para convertidores DC-DC buck - boost como regulador de voltaje en generadores fotovoltaicos. Revista UIS Ingenierías, 17(1), 243–250. https://doi.org/10.18273/revuin.v17n1-2018024
Aviso de derechos de autor/a

Resumen

En este artículo se presenta un controlador robusto basado en la teoría de realimentación cuantitativa, QFT de su sigla en inglés, para un convertidor DC-DC Buck-Boost en modo de conducción continua que regula el voltaje suministrado por un generador fotovoltaico PV-UD190HA6 de 190 Wp. La estrategia de control propuesta se diseña utilizando técnicas de diseño basado en modelo, utilizando el entorno de Simulink de Matlab® y la Toolbox Simscape para el modelamiento de sistemas físicos. El esquema de control QFT se ha modificado a partir de una estructura tipo Predictor de Smith para sistemas de fase no mínima, donde se muestra un comportamiento robusto del voltaje de salida del regulador ante cambios en la impedancia de carga, variación del punto de operación del convertidor como consecuencia de la variación de irradiación y temperatura del generador fotovoltaico, consiguiendo que el controlador propuesto cumpla con las especificaciones de desempeño establecidas y reduciendo el esfuerzo en la señal de control.

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Referencias

T. Kobaku, S. Patwardhan, and V. Agarwal, “Experimental Evaluation of Internal Model Control Scheme on a DC-DC Boost Converter Exhibiting Non-minimum Phase Behavior,” IEEE Trans. Power Electron., vol. PP, no. 99, pp. 1–1, 2017.

H. S. Khan and A. Y. Memon, “FIL simulation of sliding mode controller for DC/DC boost converter,” in 2016 13th International Bhurban Conference on Applied Sciences and Technology (IBCAST), pp. 112–117, 2016.

M. E. Şahın, H. İ. Okumuş, and H. Kahvecı, “Sliding mode control of PV powered DC/DC Buck-Boost converter with digital signal processor,” in 2015 17th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE’15 ECCE-Europe), pp. 1–8, 2015.

A. Alam, L. Tao, K. Habib, and S. Khan, “Model predictive control for disturbance rejection and robust stability in Buck-Boost converter,” in 2016 IEEE Advanced Information Management, Communicates, Electronic and Automation Control Conference (IMCEC), pp. 892–895, 2016.

A. Alam, L. Tao, and K. Habib, “Optimal model predictive control for disturbance rejection and stability in buck-boost converter and its comparison with classical technique,” in 2016 IEEE International Conference on Power System Technology (POWERCON), pp. 1–6, 2016.

R. R. de C. Vaz, S. P. Pimentel, and S. Araújo, “Analysis and control of a non-inverter Buck-Boost power DC-DC converter by state-space modeling and applied to PV systems under MPPT operation,” in 2015 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Latin America (ISGT LATAM),
pp. 338–343, 2015.

M. Garcia-Sanz, Robust Control Engineering: Practical QFT Solutions. CRC Press, 2017.

T. Khatib and W. Elmenreich, Modeling of Photovoltaic Systems Using MATLAB: Simplified Green Codes. John Wiley & Sons, 2016.

B. J. Saharia, M. Manas, and S. Sen, “Comparative Study on Buck and Buck-Boost DC-DC Converters for MPP Tracking for Photovoltaic Power Systems,” in 2016 Second International Conference on Computational Intelligence Communication Technology (CICT), pp. 382–387, 2016.

S. Bacha, I. Munteanu, and A. I. Bratcu, Power Electronic Converters Modeling and Control. London: Springer London, 2014.

I. HOROWITZ and M. SIDI, “Optimum synthesis of non-minimum phase feedback systems with plant uncertainty†,” Int. J. Control, Apr. 2007.

W.-H. Chen and D. J. Ballance, “QFT design for uncertain non-minimum phase and unstable plants revisited,” Int. J. Control, vol. 74, no. 9, pp. 957–965, Enero 2001.

M. Garcia-Sanz and C. H. Houpis, Wind Energy Systems: Control Engineering Design. CRC Press, 2012.

A. A. Towati, Dynamic Analysis and QFT-based Robust Control Design of Switched-mode Power Converters. Helsinki University of Technology, 2008.

M. G. Martínez, “Síntesis de controladores robustos mediante el análisis de la compatibilidad de especificaciones e incertidumbre,” http://purl.org/dc/dcmitype/Text, Universidad Pública de Navarra, 2001.

C. H. Houpis, S. N. Sheldon, and J. J. D’Azzo, Linear Control System Analysis and Design: Fifth Edition, Revised and Expanded. CRC Press, 2003.

J. Elso, M. Gil-Martinez, and M. Garcia-Sanz, “Quantitative feedback control for multivariable model matching and disturbance rejection,” Int. J. Robust Nonlinear Control, vol. 27, no. 1, pp. 121–134, Enero 2017.

C. H. Houpis, S. J. Rasmussen, and M. Garcia-Sanz, Quantitative feedback theory: fundamentals and applications. CRC Press, 2005.

M. Gil-Martínez and M. García-Sanz, “Simultaneous meeting of robust control specifications in QFT,” Int. J. Robust Nonlinear Control, vol. 13, no. 7, pp. 643–656, 2003.

Y. Chait and O. Yaniv, “Multi-input/single-output computer-aided control design using the quantitative feedback theory,” Int. J. Robust Nonlinear Control, vol. 3, no. 1, pp. 47–54, Enero 1993.