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Título: Estudo sobre aplicação de controle H2 e H∞ ao conversor CC-CC buck.
Autor(es): Nunes Filho, Cleto Robalo
Sasaki, Kenzo
Nunes, Luiz Fernando Costa
Orientador(es): Gules, Roger
Palavras-chave: Conversores de corrente elétrica
Controladores elétricos
Eletrônica de potência
Electric current converters
Electric controllers
Power electronics
Data do documento: 18-Mar-2013
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: NUNES FILHO, Cleto Robalo; SASAKI, Kenzo; NUNES, Luiz Fernando Costa. Estudo sobre aplicação de controle H2 e H∞ ao conversor CC-CC buck. 2013. 92 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013.
Resumo: A Teoria de Controle Robusto tem seu início na constatação de que em observações práticas, a planta de controle sofre de uma série de perturbações externas as quais afetam seu desempenho e comportamento dinâmico. Neste trabalho é estudado um Conversor CC-CC Buck, genérico, submetido a distúrbios de tensão e corrente. A metodologia de controle abordada utiliza a técnica das LMIs (do termo em Inglês Linear Matrix Inequalities) englobando as normas H2 e H∞ como critérios de desempenho. Inicialmente é obtida a modelagem do Conversor Buck em espaço de estados médio, com e sem perturbações, respectivamente. Posteriormente, é incluído um controlador por realimentação dos estados K, o qual minimiza a norma da Função de Transferência da perturbação, através dos critérios de H2 e H∞. Foi observado que a inserção deste controlador no sistema é capaz de garantir sua estabilidade e robustez, levando o erro de regime a um valor percentual baixo e permitindo a rejeição de distúrbios, mesmo quando estes apresentam-se em grandes amplitudes e frequências. Em ensaios experimentais foi verificado resultado condizente com as simulações numéricas.
Abstract: The Robust Control Theory has its roots on the realization that on practical observations, the control plant is subject to a series of external disturbances which cause problems to its performance and dynamic behavior. On this work it is studied a generic DC-DC Buck Converter subjected to voltage and current disturbances. The control methodology we approach uses the LMI (Linear Matrix Inequalities) Technique, also involving the H2 e H∞ as performance criteria. Firstly it is obtained a model for the Buck Converter on averaged-state-space with and without external disturbances, respectively. Afterwards, it is included a state feed-back controller K which minimizes the perturbation Transfer Function norm through the H2 e H∞ criteria. It was observed that by inserting this controller the system acquires great stability and robustness, causing the asymptotic error to be of very low percentage and also allowing disturbance rejection, even when the perturbation is of high amplitude and frequency. In practical tests result was observed consistent with numerical simulations.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/982
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