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Análisis del error en estado estacionario en convertidores de potencia forzados a trabajar en órbitas $p$-periódicas
Resumen
La controlabilidad y la observabilidad de estados son conceptos dentro del área de control que fueron definidos por Kalman en la década de los 60 \cite{kalman}. En la actualidad muchos controladores se diseñan sobre la base del cumplimiento de estas dos condiciones, es decir que sin ellas algunos controladores no se podrían aplicar. Un controlador se diseña para satisfacer uno de las siguientes dos condiciones en estado estacionario: hacer rastreo, es decir seguir una trayectoria predefinida -como en el caso de brazos robotizados- o bien para hacer regulación o posicionamiento -como en el caso de mantener niveles de variables constantes-. En el área de convertidores de potencia se requiere hacer tanto seguimiento (usando inversores) como regulación (usando reguladores). En el seguimiento lo que se pretende es que dada una entrada de voltaje relativamente constante, se obtenga una salida sinusoidal de amplitud y frecuencia definida; en el caso de regulación lo que se pretende es que dada una entrada de voltaje relativamente constante, se obtenga un voltaje regulado a la salida. En ambos casos el voltaje a la salida debe ser robusto ante variaciones en el voltaje de entrada y en la carga. El control de estos convertidores se hace por modulación de ancho del pulso (PWM), en la mayoría de los casos, forzando al sistema a trabajar en la órbita 1-periódica, esto quiere decir que la salida del sistema oscila alrededor de un punto fijo de la aplicación de Poincaré y por lo tanto existe una desviación o error respecto del valor de rastreo o regulación deseado. Este error depende en gran medida de la frecuencia del pulso; no obstante al aumentar la frecuencia de conmutación -lo cual tendería a disminuir este error- se disminuye la vida útil de los actuadores y el sistema tiende a ser más inestable. Así pues, teniendo en cuenta que los convertidores buck y boost son de estado completamente controlable, el objetivo de esta investigación es determinar si el mínimo error de regulación se obtiene realmente forzando al sistema a operar en una órbita 1-periódica o si se puede disminuir este error llevando el sistema a operar en una órbita de período más alto.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL JÓVENES INVESTIGADORES E INNOVADORES 2015 - COLCIENCIAS
Modalidad:CONVOCATORIA NACIONAL JÓVENES INVESTIGADORES E INNOVADORES 2015 - COLCIENCIAS
Responsable