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Síntese de controladores repetitivos chaveados : uma aplicação à fontes ininterruptas de energia (UPS)

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Síntese de controladores repetitivos chaveados : uma aplicação à fontes ininterruptas de energia (UPS)

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Título Síntese de controladores repetitivos chaveados : uma aplicação à fontes ininterruptas de energia (UPS)
Outro título Switched repetitive controller design : an application to uninterruptible power supplies (UPS)
Autor Flores, Jeferson Vieira
Silva Junior, Joao Manoel Gomes da
Pereira, Luís Fernando Alves
Coutinho, Daniel Ferreira
Bonan, Guilherme
Resumo Este trabalho apresenta uma metodologia de síntese de controladores repetitivos visando o seguimento assintótico de sinais senoidais e a rejeição de perturbações periódicas em fontes ininterruptas de energia (UPS). Para obter uma boa relação entre desempenho transitório e em regime permanente, emprega-se uma representação no espaço de estados do controlador repetitivo com dois modos distintos de operação. Dessa forma, permite-se que o controlador repetitivo chaveie entre as seguintes situações: regime transitório (responsável por melhorar o tempo de recuperação quando a carga é alterada) e regime permanente (responsável pela rejeição da distorção harmônica do sinal de saída quando alimentando cargas não-lineares). A partir da representação do sistema e do controlador repetitivo no espaço de estados, utiliza-se uma realimentação de estados para a garantia da estabilidade do sistema em malha fechada quando este é sujeito a uma função de chaveamento arbitrária. A partir de um funcional de Lyapunov-Krasovskii, obtém-se um conjunto de condições na forma de desigualdades matriciais lineares (LMIs) para a determinação da realimentação de estados. O desempenho dinâmico do esquema de controle proposto é ilustrado através da simulação de modelos reais de sistemas UPS sujeitos a variações de cargas não-lineares.
Abstract This paper presents a methodology for the synthesis of repetitive switched controllers to ensure the reference tracking of sinusoidal signals and the disturbance rejection on Uninterruptible Power Supplies - UPS. To improve both transitory and steady-state behavior of the output signal, we consider a state-space realization of a switched repetitive controller aiming two distinct operation conditions: transitory response (to improve the recovery time when the load is changed) and steady-state (to reduce the total harmonic distortion of the output signal when subjected to nonlinear loads). Based on a state-space framework, a state feedback is introduced to ensure the stability of the closed-loop when it is subjected to an arbitrary switching function. From a Lyapunov-Krasovskii functional, LMI conditions are derived to compute the stabilizing feedback gain. The dynamic behavior of the proposed control scheme is presented through simulation of a real UPS model subjected to non-linear loads.
Contido em Controle & automação [recurso eletrônico]. Campinas, SP. v.22, n.2, (mar./abr. 2011), p.184-200
Assunto Controle automatico
[en] Linear matrix inequalities
[en] LMIs
[en] Repetitive control
[en] Switched controller
[en] Timedelay systems
[en] Uninterruptible power supplies
[en] UPS
Origem Nacional
Tipo Artigo de periódico
URI http://hdl.handle.net/10183/108598
Arquivos Descrição Formato
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