Banca de DEFESA: CAIO DOS SANTOS MAGALHÃES

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : CAIO DOS SANTOS MAGALHÃES
DATA : 26/11/2020
HORA: 09:00
LOCAL: https://conferenciaweb.rnp.br/spaces/sala-de-defesa-do-prof-bernardo-ordonez
TÍTULO:
PALAVRAS-CHAVES:

Controle de conversores elevadores, controle robusto H_∞, LMI.

PÁGINAS: 98
RESUMO:

Conversores elevadores são uma topologia de conversor CC-CC chaveado que possui várias aplicações, incluindo fontes de alimentação, interface de veículos híbridos, sistemas fotovoltaicos e indústria aeroespacial. Estes equipamentos comumente empregam capacitores eletrolíticos de alumínio devido ao seu baixo custo e elevada densidade de potência. Entretanto estes dispositivos são bastante afetados pela ação do envelhecimento devido à evaporação do eletrólito interno, o que gera um aumento no ESR e a diminuição da sua capacitância. Embora o capacitor seja uma das principais causas de falha em conversores de potência, a incerteza paramétrica associada ao dispositivo ainda não foi devidamente investigada pelas pesquisas no âmbito de controle robusto de conversores elevadores. Usualmente apenas a razão cíclica e a resistência de carga são consideradas como parâmetros incertos.

Nesta dissertação, considera-se o problema de controle linear robusto do conversor elevador, operando em CCM, tendo como objetivo a regulação da tensão de saída. É desenvolvida uma modelagem mais abrangente, incluindo as incertezas no ESR do capacitor e na capacitância. A consideração usual de incerteza na razão cíclica e resistência de carga é mantida na modelagem e a corrente de carga e a tensão de entrada são consideradas como fontes de perturbação no circuito do conversor. Embora a modelagem do conversor seja relativamente complexa, os controladores obtidos são ganhos estáticos de realimentação de estado, cuja implementação é simples e bem conhecida na área de eletrônica de potência.

Utilizou-se uma modelagem convexa a partir da construção de um politopo que contemplasse todos os possíveis modelos linearizados dentro dos limites de incerteza de cada parâmetro. Com a definição de parâmetros auxiliares, é possível encontrar uma região de incerteza associada no R³. Os vértices do politopo são então determinados a partir da cobertura politópica das projeções dessa região, de modo a minimizar o volume do politopo e, dessa forma, reduzir o conservadorismo da abordagem proposta. A síntese do controlador robusto de realimentação de estado é feita a partir de um problema de otimização convexa baseado em LMIs. No algoritmo, são incluídas restrições de alocação dos polos de malha fechada e a otimização consiste em minimizar a norma H_∞ do sistema incerto.

Um dos estados do sistema é a tensão interna do capacitor, que não pode ser mensurada diretamente, e, portanto, deve ser estimada para que a realimentação seja possível. Assim, a solução proposta consiste em medir a corrente do capacitor para, juntamente com a tensão de saída, identificar o ESR do capacitor e determinar o estado não-mensurável. O circuito de identificação do ESR, embora adicione complexidade ao sistema, pode ser utilizado não apenas para fins de controle, mas também para o monitoramento das condições de funcionamento do conversor. A solução proposta é validada a partir de resultados de simulações no programa PSIM, considerando-se um estudo de caso específico.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2044563 - BERNARDO ORDONEZ
Interno - 1151839 - ANDRE PIRES NOBREGA TAHIM
Interno - 1677082 - HUMBERTO XAVIER DE ARAUJO
Externo à Instituição - VALTER JÚNIOR DE SOUZA LEITE