Controle em corrente de um conversor cc-cc bidirecional operando como abaixador

Abstract

Neste trabalho é apresentado uma metodologia de modelagem de um controladorclássico, onde o objetivo é controlar a corrente de um conversor bidirecional CC-CCclasse C. Para dimensionar este controle foi selecionado o modelo PI devido suasimplicidade de realizar o seguimento da corrente de saída perante uma referênciasetada. Os cálculos dos ganhos proporcional e integral são realizados através doprimeiro método de Ziegler-Nichols, onde obtém-se o controlador analógico. Atualmentea eletrônica de potência e a teoria do sistema de tempo discreto estão intimamenterelacionadas, portanto, a modelagem de largura de pulso (PWM) em conversoresCC-CC cada dia mais implementadas digitalmente, com o uso de microcontroladores.Com a finalidade de aplicar o controle de forma digital, é necessário que o controladoresteja discretizado. Portanto utiliza-se da transformada z bilinear, que converte ocontrolador analógico em digital. Para a verificação da atuação do controle sobre amalha do conversor, simulações foram realizadas no software MATLAB, onde mostrouuma atuação satisfatória. Após as simulações realizadas foi montado o protótipo pararealização de testes de bancada, onde foi possível denotar a atuação do controle nasaída do conversor, ainda que ruidosa e mais lenta do que previsto na simulação. Odesenvolvimento do projeto, assim como os testes foram realizados no LaboratórioGREEN do Grupo de Energias Renováveis da Universidade Federal de Santa Catarina.

This work presents a modeling methodology of a classical controller, where the objectiveis to control a bidirectional cc-cc converter. To measure this control, the PI modelwas selected because of its simplicity of performing the output current following aset reference. The proportional and integral gain calculations are performed using theZiegler-Nichols method, where the analog controller is obtained. Power and discrete timesystem theory are closely related, so pulse-width modeling (PWM) in dc-dc convertersis increasingly being digitally implemented with the use of microcontrollers. Digital, yourcontroller must be discretized. Therefore, the bilinear z transform is used, which convertsthe analog to digital controller. To verify the control actuation on the converter mesh,simulations were performed using the MATLAB software, where it showed a satisfactoryperformance. performance of the tests, where it was possible to denote the controloutput at the converter output, still noisy and slower than expected in the simulation.The project development, as well as the tests were carried out at the laboratory GREENof the Federal University from Santa Catarina.