Diseño e implementación de un control dual por modos deslizantes para un convertidor Buck CD-CA.
Resumen
El presente trabajo muestra un análisis orientado a la propuesta de diseño e implementación de un doble controlador en modo deslizante para un convertidor Buck CD-CA. Se plantean las superficies de deslizamiento candidatas de acuerdo con las exigencias de la aplicación y, mediante una lógica de activación de las llaves semiconductoras (MOSFET), se obtiene un control independiente en la amplitud de la tensión para el semiciclo positivo y negativo de la onda de salida en CA, con el objetivo de lograr a voluntad un nivel de CD introducido en la señal de alterna. Se ingresan perturbaciones de tensión en la entrada del convertidor y se producen variaciones en la carga con el objetivo de probar la robustez del sistema de control propuesto. El control se implementa en un microcontrolador AVR Atmega164PA y se prueba de manera práctica. Finalmente, se expone una comparación de los resultados obtenidos de manera experimental con las simulaciones realizadas en SCILAB5.Descargas
Referencias bibliográficas
Avilés, O., Mi-o, P., y Solaque L. (2002). Identificación de parámetros de sistemas dinámicos. Revista Ciencia e Ingeniería Neogranadina,12, 41-52.
Solé, D.B.(1999). Control en modo deslizante aplicado a la generación de se-al en convertidores conmutados DC/DC (Tesis doctoral inédita). Universidad Politécnica de Catalu-a, Barcelona, Espa-a.
Mohan, N. (2009). Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones y dise-o. McGraw-Hill.
De la Parte, M. (2005). Control Predictivo con Modos Deslizantes (Tesis doctoral inédita). Universidad de La Rioja, Logro-o, Espa-a.
Colvero, A., Campos, A., Marco, A. Dalla Costa y Alonso, J.M. (2013). Interleaved Buck Converter Applied to High-Power HID Lamps Supply: Design, Modeling and Control. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, 49(4), 1844-1853. http://dx.doi.org/10.1109/TIA.2013.2258131
Labbe, B., Allard, B. y Xuefang, L.-S. (2014). Design and Stability Analysis of a Frequency Controlled Sliding-Mode Buck Converter. Circuits and Systems I: Regular Papers, IEEE Transactions, 61(9), 2761-2770. http://dx.doi.org/10.1109/TCSI.2014.2333291
Gautam, A.R., Mahela, O.P., Singh, S., Mahia, R.N. (2014). A double input SMV controlled DC/DC buck-boost converter for solar PV/wind energy sources. Recent Advances and Innovations in Engineering (ICRAIE). Jaipur, India: IEEE.
Afsharian Zadeh, A. y Khayatian, A. (2014). Derivative-integral terminal sliding-mode control strategy for DC-DC buck converters. Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference (PEDSTC), 5. Teherán, Irán: IEEE. http://dx.doi.org/10.1109/PEDSTC.2014.6799416
Yue, Z., Wei, Q. y Daihyun, H. (2014). A Sliding-Mode Duty-Ratio Controller for DC/DC Buck Converters With Constant Power Loads. Industry Applications, IEEE Transactions, 50(2), 1448-1458. http://dx.doi.org/10.1109/TIA.2013.2273751
Gamboa, J.L. (2008). Guía de dise-o y análisis de convertidores conmutados de alta frecuencia (Tesis de pregrado inédita). Universidad de Costa Rica, Costa Rica.
De la Fuente Méndez, G. (2009). Análisis de una fuente de poder conmutada (Tesis de pregrado inédita). Universidad Veracruzana, Veracruz, México.
Battista, H.D. (2000). Control de la calidad de potencia en sistemas de conversión de energía eólica (Tesis doctoral inédita). Universidad Nacional de La Plata, La Plata, Argentina.
Domingo Biel, E.F. y Olm, J.M. (2007). Robust Step-up DC/AC conversion with a Full-Bridge Non-Inverting Buck-Boost. 16th IEEE International Conference on Control Applications. 1 (pp.593-598). Singapur: IEEE.
Sira-Ramírez, H. y Silva-Ortigoza, R.(2006). Control Design Techniques in Power Electronics Devices. Springer.
Utking, V.I. (1977). Variable Structure Systems with Sliding Mode. IEEE Transactions on Automatic Control, 22, 212-222. http://dx.doi.org/10.1109/TAC.1977.1101446
Sira-Ramírez, H. (2005). Control de Sistemas no lineales. PEARSON EDUCATION, S.A.
Martínez, C.A.O. (2003). Control de un conversor de potencia con modulador de ancho de pulso centrado usando modos deslizantes (Tesis de maestría inédita). Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.
