Controlador Robusto Adaptativo Super-Twisting Sliding Mode por Modelo de Referência para Regulação das Correntes Injetadas em Redes Fracas por Inversores Trifásicos com Filtro LCL

Authors

  • Guilherme V. Hollweg Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil
  • Paulo J. D. O. Evald Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil e Universidade Franciscana, Santa Maria – RS, Brasil
  • Gustavo Guilherme Koch Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
  • Everson Mattos Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
  • Rodrigo V. Tambara Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
  • Hilton A. Gründling Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2021.2.0001

Keywords:

Filtro LCL

Abstract

Neste artigo é apresentada uma nova estrutura de controle robusta adaptativa, resultante da união de um Controlador Robusto Adaptativo por Modelo de Referência e um Controlador Adaptativo Super-Twisting Sliding Mode, totalmente desenvolvida em tempo discreto. A estrutura resultante é aplicada em um inversor alimentado em tensão trifásico, conectado à rede elétrica através de um filtro LCL em um ambiente de rede fraca, ou seja, que apresenta significativo teor de indutância. A principal contribuição dessa nova proposta de controle é sua alta capacidade de adaptabilidade, mantendo as características de robustez dos controladores que o compõe. Assim, sua implementação é simplificada, pois pode ser projetado considerando um modelo de referência de primeira ordem e aplicado ao controle das correntes injetadas na rede. Para tal, negligencia-se a dinâmica dos capacitores do filtro LCL durante a modelagem da planta, considerando-a como uma dinâmica do tipo aditiva. Ainda, é apresentada uma análise de estabilidade e robustez do controlador proposto, em tempo discreto, considerando a planta como um todo, isto é, em presença de dinâmicas não modeladas. Além disso, para validar a viabilidade da estrutura de controle proposta, resultados experimentais são apresentados, onde se pode observar que a estrutura de controle proposta é capaz de regular a planta adequadamente mesmo em um ambiente de rede fraca, apresentando bom desempenho, com taxa de distorção harmônica de 2,81%.

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Author Biographies

Guilherme V. Hollweg, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil

recebeu seu bacharelado e mestrado em Eng. Elétrica na UFSM em 2017 e 2019, respectivamente. Atualmente é doutorando em Eng. Elétrica na UFSM, pesquisador do GEPOC e membro da SOBRAEP. Suas principais áreas de interesse incluem teoria e aplicações de controle e controle adaptativo.

Paulo J. D. O. Evald, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil e Universidade Franciscana, Santa Maria – RS, Brasil

recebeu seu bacharelado em Eng. de Automação e mestrado em Eng. de Computação pela FURG, em 2016 e 2018. Recebeu seu doutorado em Eng. Elétrica em 2021 pela UFSM. Atualmente, é Professor Assistente na UFN. Além disso, é pesquisador do GEPOC e membro da SOBRAEP. Seus principais tópicos de interesse incluem teoria de controle adaptativo, energias renováveis e aplicações em eletrônica de potência.

Gustavo Guilherme Koch, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

possui graduação (2013), mestrado (2015) e doutorado (2019) em Eng. Elétrica pela UFSM. Atualmente realiza Pós-doutorado na mesma instituição, onde desenvolve seus trabalhos no GEPOC. Seus interesses de pesquisa incluem controle robusto e teoria de controle aplicado.

Everson Mattos, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

possui graduação em Eng. Elétrica (1999) pela UFSC, mestrado (2016) em Eng. Elétrica pela UFSM, onde atualmente realiza o doutorado em Eng. Elétrica e também participa no GEPOC.

Rodrigo V. Tambara, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

recebeu seu bacharelado (2008), mestrado (2010) e doutorado (2014) em Eng. Elétrica pela UFSM. É Professor Adjunto no CTISM e Coordenador Substituto do curso superior em Tec. em Eletrônica Industrial. É pesquisador do GEPOC, GSEC e membro da SOBRAEP. Seus principais tópicos de interesse incluem teoria e aplicação de sistemas de controle, instrumentação eletrônica e eletrônica de potência.

Hilton A. Gründling, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

recebeu seu bacharelado em Eng. Eletrônica na PUCRS em 1977, mestrado em Eng. Elétrica pela UFSC em 1980 e doutorado em Eletrônica e Eng. de Computação pelo ITA em 1995. Trabalhou como Professor Titular na UFSM de 1980 a 2016. Desde 2017, é Professor Titular na UFSM-CS. Ainda, é um pesquisador do GEPOC. Suas principais área de interesse incluem automação eletrônica e controladores adaptativos robustos em tempo discreto

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Published

2021-06-30

How to Cite

[1]
G. V. Hollweg, P. J. D. O. Evald, G. G. Koch, E. Mattos, R. V. Tambara, and H. A. Gründling, “Controlador Robusto Adaptativo Super-Twisting Sliding Mode por Modelo de Referência para Regulação das Correntes Injetadas em Redes Fracas por Inversores Trifásicos com Filtro LCL”, Eletrônica de Potência, vol. 26, no. 2, pp. 147–158, Jun. 2021.

Issue

Vol. 26 No. 2 (2021)

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Original Papers

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Copyright (c) 2021 Revista Eletrônica de Potência

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