Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35173| Título: | Análise das principais técnicas de modelagem e projeto de controladores para conversores CC/CC |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis of the main modeling techniques and design of controllers for DC/DC converters |
| Autor(es): | Pelz, Beatriz Masquetti |
| Orientador(es): | Campanhol, Leonardo Bruno Garcia |
| Palavras-chave: | Conversores de corrente elétrica Eletrônica de potência Sistemas não-lineares Electric current converters Power electronics Nonlinear systems |
| Data do documento: | 23-Nov-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Apucarana |
| Citação: | PELZ, Beatriz Masquetti. Análise das principais técnicas de modelagem e projeto de controladores para conversores CC/CC. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Elétrica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2023. |
| Resumo: | Este trabalho tem como objetivo realizar o estudo aprofundado de técnicas para obtenção do modelo matemático de conversores CC-CC, topologias Buck, Boost e Buck-Boost, bem como o projeto de controladores para os mesmos. Inicialmente, o presente trabalho traz os principais conceitos sobre conversores CC-CC e das pesquisas acerca da modelagem matemática, seguido do estudo sobre conversores em regime permanente para obtenção do ganho estático e dimensionamento dos elementos passivos. Em seguida, são definidos os passos para linearização destes conversores, aplicados por meio dos métodos da teoria de espaço de estados, circuito médio equivalente e pela chave PWM. Com isso, a cada técnica utilizada serão obtidos os modelos CC e CA, linearizado por pequenos sinais, para os conversores Buck, Boost e Buck-Boost. A partir de tais modelos, são obtidas as funções de transferência destes conversores, que serão analisadas e comparadas com os respectivos circuitos. Também será realizado o projeto de controladores PI para os três conversores abordados, por meio do método de resposta em frequência, como também a implementação do controle de única malha, para os três conversores, e multi-malhas para os conversores Boost e Buck-Boost. Por fim, serão apresentados resultados de simulação considerando ambos os modos de operação destes conversores, operação em malha aberta e malha fechada, via ferramenta Virtual Typhoon-Hil. |
| Abstract: | This work has as objective carry out an in-depth study of techniques for obtaining the mathematical model of DC-DC converters, Buck, Boost and Buck-Boost topologies, as well as the design of controllers for them. Initially, the present work brings the main concepts about DC-DC converters and research into mathematical modeling, followed by the study of steady-state converters to obtain static gain and dimensioning of passive elements. Next, the steps for linearization of these converters are defined, applied using the methods of state space theory, equivalent mean circuit and the PWM switch. With this, for each technique used, the DC and AC models will be obtained, linearized by small signals, for the Buck, Boost and Buck-Boost converters. From such models, the transfer functions of these converters are obtained, which will be analyzed and compared with the respective circuits. The design of PI controllers for the three converters discussed will also be carried out, using the frequency response method, as well as the implementation of single-loop control for the three converters, and multimesh control for the Boost and Buck-Boost converters. Finally, simulation results will be presented considering both operating modes of these converters, open-loop and closed-loop operation, via the Virtual Typhoon-Hil tool. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35173 |
| Aparece nas coleções: | AP - Engenharia Elétrica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| modelagemcontroladoresconversores.pdf | 4,48 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
