Evaluación del desempeño de estrategias de control no lineal para la regulación de un sepic multinivel

Abstract

Las topologías de conversión de energía eléctrica son muy variadas y en este documento se trabajará con una de ellas, por lo que teniendo en cuenta estudios anteriores referentes a los conversores DC-DC para la obtención de niveles de ganancia más elevados, se han estudiado nuevas topologías y/o configuraciones como las multiplicadoras o multinivel. Estas permiten elevar la tensión de salida del conversor DC-DC sin aumentar el ciclo útil a niveles extremos y sin conexión en cascada, ofreciendo una estructura variable donde se pueden añadir más niveles sin modificar la configuración original del sistema. Usando estas topologías extra, se tiene un conversor elevador-reductor SEPIC al cual se implementa un multiplicador o multinivel de orden dos. Teniendo la configuración completa se procede a analizar el comportamiento del SEPIC multinivel en lazo abierto y determinar sus parámetros más relevantes teniendo como guía estudios previos. Después se diseñan distintos controladores no lineales como SMC, ganancias programadas y por pasividad, los cuales serán implementados mediante simulación, finalizando se analiza la efectividad de dichos controles cotejándolos entre ellos para comparar su funcionamiento.

The electrical energy conversion topologies are very varied and in this document we will work with one of them, so taking into account previous studies regarding DC-DC converters to obtain higher gain levels, new ones have been studied topologies and/or configurations such as multipliers or multilevel. These allow raising the output voltage of the DC-DC converter without increasing the useful cycle to extreme levels and without cascading, offering a variable structure where more levels can be added without modifying the original configuration of the system. Using these extra topologies, we have an up-down converter SEPIC to which a multiplier or multilevel of order two is implemented. Having the complete configuration, we proceed to analyze the behavior of the multilevel open-loop SEPIC and determine its most relevant parameters, taking previous studies as a guide. Afterwards, different nonlinear controllers such as SMC, programmed gains and passivity are designed, which will be implemented through simulation, ending with an analysis of the effectiveness of these controls, comparing them with each other to compare their operation