Controlador robusto basado en la técnica QFT paraconvertidores DC-DC buck -boost como regulador de voltaje en generadores fotovoltaicos

Abstract

Este artículo puede compartirse bajo la licencia CC BY-ND 4.0 y se referencia usando el siguiente formato: R. Núñez, O. Pinzón, "Controlador robusto basado en la técnica QFT para convertidores DC-DC buck -boost como regulador de voltaje en generadores fotovoltaicos," Rev. UIS Ing., vol. 17, no. 1, pp. 243-250, 2018. Doi: https://doi.org/10.18273/revuin.v17n1-2018024 Vol. 17, no. 1, pp. 243-250, enero-junio 2018 Revista UIS Ingenierías RESUMENEn este artículo se presenta un controlador robusto basado en la teoría de realimentación cuantitativa, QFT de su sigla en inglés, para un convertidor DC-DC Buck-Boost en modo de conducción continua que regula el voltaje suministrado por un generador fotovoltaico PV-UD190HA6 de 190 Wp. La estrategia de control propuesta se diseña utilizando técnicas de diseño basado en modelo, utilizando el entorno de Simulink de Matlab® y la Toolbox Simscape para el modelamiento de sistemas físicos. El esquema de control QFT se ha modificado a partir de una estructura tipo Predictor de Smith para sistemas de fase no mínima, donde se muestra un comportamiento robusto del voltaje de salida del regulador ante cambios en la impedancia de carga, variación del punto de operación del convertidor como consecuencia de la variación de irradiación y temperatura del generador fotovoltaico, consiguiendo que el controlador propuesto cumpla con las especificaciones de desempeño establecidas y reduciendo el esfuerzo en la señal de control. PALABRAS CLAVE:Control robusto QFT; convertidor DC-DC buck-boost; generador fotovoltaico. ABSTRACTIn this paper we present a robust controller based on the quantitative feedback theory (QFT) for a DC-DC converter Buck-Boost in continuous conduction mode that regulates the voltage supplied by a PV-UD190HA6 photovoltaic generator 190 Wp. The proposed control strategy is designed using model-based design techniques using the Simlink® environment of Matlab® and the Simscape Toolbox for modeling physical systems. The QFT control scheme has been modified from a Smith Predictor type structure for non-minimal phase systems, showing a robust behavior of the regulator output voltage before changes in the load impedance, variation of the operating point of the converter as a consequence of the variation of irradiation and temperature of the photovoltaic generator, getting the proposed controller to comply with the established performance specifications and reducing the effort in the control signal.