INCORPORACIÓN DE EFECTOS NO LINEALES EN EL ALGORTIMO DE CONTROL PREDICTIVO DE CORRIENTE PARA CONERTIDORES FUENTE DE TENSIÓN

Abstract

En este trabajo se presenta la incorporación del tiempo muerto y de la ca??da de tensión de los semiconductores en el algoritmo de control predictivo basado en modelos (MPC) en su versión de estados finitos (FCS-MPC: finite control-set model predictive control), evaluando su efecto en inversores trifásicos fuente de tensión (VSI) de dos y cinco niveles. El tiempo muerto, incorporado por seguridad para evitar cortocircuitar la fuente de alimentación en la conmutación de semiconductores de una misma pierna, impone tensiones iguales o diferentes a las proyectadas por sistema de control dependiendo el sentido de la corriente en ese instante(tensiones de distorsión) las cuales son una fuente de error adicional en la selección de las tensiones aplicadas a la carga. Para contrarrestar este efecto, se desarrollan diferentes estrategias de control considerando tiempos muertos de 2, 4 y 6?s, aplicadas a diferentes cargas resistiva-inductiva (RL) con constantes de tiempo desde 0.857ms hasta 20ms, con frecuencias de referencias desde 5Hz hasta los 50Hz, e incorporando mejoras en el modelo del inversor a través de la ca??da de tensión en los semiconductores. Como medidas de rendimiento de las estrategias de control, se utilizan el THD y el error en la amplitud de la seal fundamental de corriente. Las estrategias se proponen en base a simulaciones realizadas en MATLABr y Simulinkr, las que son validadas experimentalmente a través de un prototipo de inversor trifásico de voltaje de dos niveles.