Comparação Entre Controladores por Realimentação Parcial e Total de Estados Otimizados para Conversores Conectados à Rede Sujeitos a Incertezas Paramétricas

Authors

  • Everson Mattos Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC), Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
  • Lucas C. Borin Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC), Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
  • Paulo J. D. de O. Evald Grupo de Sistemas Inteligentes e Controle (GSIC), Universidade Federal de Pelotas, Pelotas – RS, Brasil
  • Guilherme V. Hollweg Department of Electrical and Computer Engineering (ECE), University of Michigan, Deaborn – MI, EUA
  • Vinícius F. Montagner Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC), Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2023.1.0044

Keywords:

Controle Robusto, Conversor Conectado à Rede, Otimização por enxame de partículas, Realimentação de estados

Abstract

Este artigo propõe uma comparação de técnicas de realimentação de estados, utilizando duas malhas de controle para a regulação das correntes de conversores conectados à rede por meio de filtro LCL. A malha interna visa ao amortecimento do pico de ressonância do filtro LCL e é implementada de duas formas diferentes: ou por uma realimentação total de estados, ou por uma realimentação parcial de estados, reduzindo o número de sensores. A malha externa utiliza a realimentação dos estados de controladores ressonantes para garantir rastreamento de referências senoidais para correntes e rejeição de distúrbios harmônicos provenientes das tensões da rede. Os ganhos das duas malhas de controle são sintonizados off-line por meio de um algoritmo de otimização por enxame de partículas, que se mostra eficaz para fornecer controladores que garantam estabilidade e desempenho otimizado frente a incertezas na impedância da rede e harmônicas na tensão de rede, garantindo correntes experimentais em conformidade com a norma IEEE 1547. A análise de desempenho dos controladores indica a superioridade do controlador com realimentação total de estados. Entretanto, os resultados da realimentação parcial também são satisfatórios para faixas estreitas de incerteza na impedância de rede.

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Author Biographies

Everson Mattos, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC), Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

possui Graduação em Engenharia Elétrica (1999) pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e Mestrado (2016) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), onde atualmente realiza o Doutorado em Engenharia Elétrica, atuando junto ao Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC).

Lucas C. Borin, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC), Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

possui Graduação em Engenharia de Computação (2018) e Mestrado em Engenharia Elétrica (2020) pela Universidade Federal de Santa Maria, onde atualmente realiza o Doutorado em Engenharia Elétrica, atuando junto ao Grupo de Eletrônica de Potência e Controle. Suas áreas de interesse incluem algoritmos de otimização, controle robusto e controle aplicado em eletrônica de potência.

Paulo J. D. de O. Evald, Grupo de Sistemas Inteligentes e Controle (GSIC), Universidade Federal de Pelotas, Pelotas – RS, Brasil

recebeu o título de Engenheiro de Automação e Mestre em Engenharia de Computação pela Universidade Federal do Rio Grande (FURG) em 2016 e 2018, respectivamente. Ele também recebeu o título de Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria em 2021. Atualmente é Professor Adjunto na Universidade Federal de Pelotas, integrante do Grupo de Sistemas Inteligentes e Controle. Suas principais áreas de pesquisa são: controladores robustos adaptativos, sistemas de energia renováveis e controle de sistemas conectados à rede.

Guilherme V. Hollweg, Department of Electrical and Computer Engineering (ECE), University of Michigan, Deaborn – MI, EUA

recebeu seu B.Sc, M.Sc., e Ph.D. em Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Santa Maria, em 2016, 2019, e 2021, respectivamente. Atualmente, é Research Fellow e Adjunct Lecturer na University of Michigan-Dearborn. Seus principais tópicos de pesquisa são teoria e aplicações de controle adaptativo, eletrônica de potência e algoritmos de otimização.

Vinícius F. Montagner, Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC), Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

é Engenheiro Eletricista (1996) e Mestre (2000) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria, e Doutor (2005) pela Universidade Estadual de Campinas. Atualmente é professor da Universidade Federal de Santa Maria. Seus interesses de pesquisa incluem controle robusto e aplicações de controle em eletrônica de potência.

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2023-01-18

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[1]
E. Mattos, L. C. Borin, P. J. D. de O. Evald, G. V. Hollweg, and V. F. Montagner, “Comparação Entre Controladores por Realimentação Parcial e Total de Estados Otimizados para Conversores Conectados à Rede Sujeitos a Incertezas Paramétricas”, Eletrônica de Potência, vol. 28, no. 1, pp. 7–16, Jan. 2023.

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Vol. 28 No. 1 (2023)

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