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Type: Dissertação
Title: Projeto de controladores robustos para conversores fonte de tensão conectados à rede elétrica através de filtros LCL
Author: Monteiro, Karina Modesto
First Advisor: Barbosa, Pedro Gomes
Referee Member: Marcato, André Luis Marques
Referee Member: Valle, Rodolfo Lacerda
Resumo: Esta dissertação apresenta uma metodologia de projeto de sistemas de controle ro-bustos para regular as correntes sintetizadas por um conversor fonte de tensão trifásico conectado a rede elétrica através de filtros LCL. O modelo matemático do sistema foi desenvolvido utilizando o método de espaço de estados. As equações que descrevem o modelo foram descritas nas coordenadas abc e posteriormente transformadas para as coordenadas af30 através da transformada de Clarke. Conceitos básicos sobre o controle em espaço de estados assim como a inclusão sistemática de controlares são apresentadas e discutidas. A lei de controle baseada na alocação de polos utilizando a realimentação completa de estados foi empregada. Os polos foram alocados aplicando o critério inte-gral do tempo multiplicado pelo erro absoluto, polinômios de Bessel e alocação regional robusta de polo via desigualdades matriciais lineares. Análises no domínio do tempo e da frequência para cada método citado anteriormente foram realizadas. Finalmente, uma comparação entre os métodos com relação a robustez paramétrica na indutância da rede foi discutida. A análise dos resultados mostrou que o projeto sem considerar as variações paramétricas pode levar o sistema a instabilidade. Desta forma, o método de alocação regional robusta de polos via desigualdades matriciais lineares foi o único que se mostrou adequado frente a tais variações.
Abstract: This dissertation presents a methodology to design robust controllers to regulated the currents synthesized by a voltage source converter connected to the grid through a LCL filter. The system's mathematical model was developed using the state-space methodology. The equations that describe the model were initially written in abc coor-dinates before they are refered on the a,30 frame by using the Clarke transformation. Basic concepts regarding the state-space control, as well as, the systematic inclusion of controllers were presented and discussed. The control law based on pole placement using full-state feedback was employed. The poles were placed applying the integral of time multiplied by absolute error criterion, Bessel polynomials and robust regional pole placement via linear matrix inequalities. Time and frequency domain analyses for each aforementioned method were performed. Finally, a comparison among the methods regarding the grid's inductance parametric uncertainty was done. The analysis of the results have shown that neglecting parametric variations may lead the systems to insta-bility. Consequently, the regional robust pole placement via linear matrix inequalities is the only method which is suitable under parametric variations.
Keywords: Conversor fonte de tensão
Controle em espaço de estados
Alocação de polos
Critério ITAE
Polinômios de Bessel
Controle robusto
Desigualdades matriciais lineares
Voltage source converter
State-space control
Pole placement
ITAE crite-rion
Bessel polynomials
Robust control
Linear matrix inequalities
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: Faculdade de Engenharia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Access Type: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/8221
Issue Date: 5-Sep-2018
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)



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