Maximum power point tracking in PV systems based on adaptive control and sliding mode control Seguimiento del máximo punto de potencia en sistemas fotovoltaicos basado en control adaptativo y un control en modos deslizantes
En este artículo se presenta el diseño de un controlador robusto para un horno rotativo. El controlador diseñado es una combinación de un PID fraccionario y un regulador cuadrático lineal (LQR por su sigla en inglés, Linear Quadratic Regulator), los cuales no se han usado, hasta ahora, para controlar un horno rotatorio, además se evalúan los criterios de robustez (margen de ganancia, margen de fase, robustez de ganancia, sensibilidad y rechazo de ruido de alta frecuencia) aplicados al modelo completo (controlador-planta), obteniendo óptimos resultados en un rango de frecuencia de 0.020 a 90 rad/s, lo cual contribuye con la robustez del sistema.
The main objective of the controllers in photovoltaic systems (PV) is to ensure the maximum extraction of the available power. Those controllers usually combine the action of a maximum power point tracking algorithm (MPPT) with a voltage regulator, which has the function of rejecting disturbances at the panel terminals. Such controllers are commonly based on PI and PID structures, it requiring linearized models at an operating point. But, due to disturbances generated by the environment and the load, the operating point of the system changes drastically, which hinder to obtain the desired system performance. This paper proposes to regulate the PV system using a Fuzzy PID controller, which adapts to changes in solar irradiance and load oscillations. This characteristic guarantees a constant settling time, which is required to precisely define the period of the MPPT algorithm. In the case of classical linear controllers, the period of the MPPT algorithm is set to the worst case (longest period) which generates additional power losses by slowing down the tracking of the optimal operating point. Therefore, the solution proposed in this paper improves the overall system efficiency. Finally, such a solution is validated through simulations in Matlab®. KeywordsPhotovoltaic system; maximum power point; PID controller; ANFIS; Fuzzy. ResumenEl objetivo principal de controlar los sistemas fotovoltaicos (PV) es asegurar la máxima extracción de potencia disponible. Estos controladores usualmente combinan la acción de un algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) con un regulador de tensión, el cual tiene la función de rechazar las perturbaciones en los terminales del panel. Estos controladores se basan comúnmente en estructuras PI-PID que requieren modelos linealizados alrededor del punto de operación. Pero, debido a perturbaciones generadas por el ambiente y la carga, el punto de operación cambia drásticamente, lo que dificulta obtener el desempeño deseado. Este artículo propone regular el sistema PV utilizando un controlador Fuzzy-PID, el cual se adapta a los cambios de irradiancia solar y oscilaciones en la carga. Esta característica garantiza un tiempo de establecimiento constante, el cual se requiere para definir de forma precisa el periodo del algoritmo MPPT. En el caso de controladores lineales, el periodo del MPPT se fija en el peor caso (periodo más largo), lo cual genera pérdidas de potencia adicionales al disminuir la velocidad del seguimiento del punto de operación óptimo. La solución propuesta en este artículo mejora la eficiencia general del sistema. Finalmente, la solución se valida con simulaciones en Matlab®. Palabras claveSistema fotovoltaico; punto de máxima potencia; controlador PID; ANFIS; Fuzzy.Tecno. Lógicas., Edición Especial, octubre de 2013 [607]
In this paper, a static model of cement rotary kilns is proposed. The system model is obtained through polynomial series. The proposed model is contrasted with data of a real plant, where optimal results are obtained. Expected results are measured with respect to the clinker production and the combustible consumption is measured in relation with the consumption calorific. The expected result of the approach is the increase of the profitability of the factory through the decrease of the consumption of the combustible. KeywordsCement rotatory kiln; static model; MISO systems. ResumenEn este trabajo, se presenta un modelo estático de un horno rotatorio de cemento. El modelo del sistema se obtiene a través de series de polinomio. El modelo propuesto se verifica con datos reales de la planta, donde se obtuvieron resultados óptimos. Los resultados esperados son medidos con respecto a la producción de Clinker. El consumo de combustible se mide en relación con el consumo calorífico. Los resultados esperados del enfoque es el incremento de los beneficios de la empresa a través de la reducción en el consumo de combustible. Palabras claveHorno rotatorio de cemento; modelo estático; sistemas MISO.Tecno. Lógicas., Edición Especial, octubre de 2013 [181]
En este trabajo se plantea un modelo matemático para un Vehículo Aéreo no Tripulado (UAV) que está desarrollando la Universidad Pontificia Bolivariana (UPB) en el grupo de investigación en automática y diseño (A+D) dentro del macro proyecto “Desarrollo de un vehículo aéreo no tripulado de ala fija para inspección y vigilancia (AURA)”. Para desarrollar el modelo de la aeronave, se siguieron dos pasos: En el primero se obtuvieron las ecuaciones dinámicas que rigen el comportamiento de la aeronave en términos de coeficientes aerodinámicos que dependen de las características de la aeronave en particular. En el segundo paso se encontró el valor de estos parámetros utilizando un filtro extendido de Kalman.
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