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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33453
Título: | Modelagem e validação experimental de um conversor CC-CC buck síncrono, projeto e simulação de um controlador por modo deslizante |
Título(s) alternativo(s): | Modeling and experimental validation of a synchronous DC-DC buck converter, design and simulation of a sliding mode controller |
Autor(es): | Donda, Rafael Angelini |
Orientador(es): | Rossini, Flávio Luiz |
Palavras-chave: | Conversores de corrente elétrica Modelos matemáticos Controladores elétricos Electric current converters Mathematical models Electric controllers |
Data do documento: | 21-Nov-2023 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Campo Mourao |
Citação: | DONDA, Rafael Angelini. Modelagem e validação experimental de um conversor CC-CC buck síncrono, projeto e simulação de um controlador por modo deslizante. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2023. |
Resumo: | Nesse trabalho apresenta-se uma proposta de Modelagem e Validação Experimental de um Conversor CC-CC Buck Síncrono e o Projeto e Simulação de um Controlador por Modo Deslizante. Tais conversores são amplamente utilizados em sistemas eletrônicos, devido a sua alta eficiência na conversão de tensões para uma amplitude menor. São abordados quatro modelos matemáticos para representar a dinâmica do circuito, a diferenciá-los pelo grau de fidelidade. Neles são consideradas ou não as resistências intrínsecas aos componentes e comutação das chaves. A fim de validá-los, construiu-se um protótipo representativo para o conversor, seus componentes foram mensurados e sua resposta à entrada em degrau foi coletada. Os modelos foram parametrizados com os valores do protótipo e simulados numericamente a partir da entrada em degrau. Compararam-se as tensão de saída dos modelos à do protótipo, desse modo esses foram validados. Por fim, discorreu-se sobre a técnica de Controle por Modo Deslizante, desenvolveu-se um controlador para regular a tensão de saída do conversor para um nível determinado e simulou-se seu comportamento em malha fechada. O presente trabalho evidência a importância da simulação computacional, além de unificar os principais blocos de conhecimento para desenvolvimento de um produto na Engenharia Eletrônica, a saber: modelagem, simulação, controle e prototipagem. |
Abstract: | This work presents a proposal for Modeling and Experimental Validation of a Synchronous DC-DC Buck Converter and the Design and Simulation of a Sliding Mode Controller. Such converters are widely used in electronic systems, due to their high efficiency in converting voltages to a smaller amplitude. Four mathematical models are discussed to represent the dynamics of the circuit, differentiating them by their degree of fidelity. In these, the intrinsic resistances of the components and switching are considered or not. In order to validate them, a representative prototype for the converter was built, its components were measured and its response to step input was collected. The models were parameterized with the prototype values and numerically simulated based on the step input. The output voltages of the models were compared to that of the prototype, thus they were validated. Finally, the Sliding Mode Control technique was discussed, a controller was developed to regulate the converter output voltage to a determined level and its closed-loop behavior was simulated. The present work highlights the importance of computer simulation, in addition to unifying the main blocks of knowledge for developing a product in Electronic Engineering, namely: modeling, simulation, control and prototyping. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33453 |
Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Eletrônica |
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