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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40193| Título: | Controle preditivo aplicado a um conversor estático de potência trifásico conectado à rede elétrica |
| Título(s) alternativo(s): | Predictive control applied to a three-phase static power converter connected to the electrical grid |
| Autor(es): | Petrykoski, Renan Augusto Amorim |
| Orientador(es): | Costa, Jean Patric da |
| Palavras-chave: | Controle preditivo Conversores de corrente elétrica Controladores elétricos Predictive control Electric current converters Electric controllers |
| Data do documento: | 10-Dez-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | PETRYKOSKI, Renan Augusto Amorim. Controle preditivo aplicado a um conversor estático de potência trifásico conectado à rede elétrica. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta uma análise comparativa entre três métodos de controle – PID, Finite Control Set-Model Predictive Control (FCS-MPC) e Continuous Control Set-Model Predictive Control (CCS-MPC) – aplicados a um conversor trifásico conectado à rede elétrica, considerando aspectos como comportamento em regime permanente, resposta dinâmica a perturbações e qualidade da corrente injetada. Para todos os métodos de controle, foi utilizada a modulação Space Vector PWM para gerar os sinais de chaveamento do inversor. Inicialmente foi considerado um cenário ideal, sem a inclusão de tempo morto. Nessas condições, todos os controladores apresentaram desempenho satisfatório em relação a rejeição de distúrbios, enquanto os métodos PID e CCS-MPC também apresentaram baixo erro em regime permanente. Entretanto, o método FCS-MPC, resultou em uma grande variação em relação a referência, devido à grande presença de harmônicos. A análise harmônica mostrou que os controladores PID e CCS-MPC, quando operando com 3% de tempo morto, apresentam correntes com baixa distorção harmônica total – 2,17% e 0,93%, respectivamente – e harmônicos individuais que atendem os limites estabelecidos pela NBR 16149. Por outro lado, o método clássico de controle preditivo, FCS-MPC, não atende os requisitos de harmônicos individuais presentes na norma, apesar das harmônicas totais estarem abaixo do limite de 5% (obtendo 3,64%). A partir das análises, observou-se que o método CCS-MPC apresenta o melhor equilíbrio entre resposta dinâmica, distorções harmônicas totais e robustez ao tempo morto. |
| Abstract: | This work presents a comparative analysis of three control methods – PID, Finite Control Set-Model Predictive Control (FCS-MPC) and Continuous Control Set-Model Predictive Control (CCS-MPC) – applied to a three-phase grid-connected converter, considering aspects such as steady-state behavior, dynamic response to disturbances and the quality of the injected current. For all control methods, Space Vector PWM modulation was used to generate the inverter switching signals. Initially, an ideal scenario was considered, without the inclusion of deadtime. Under these conditions, all controllers exhibited satisfactory disturbance rejection, while the PID and CCS-MPC methods also showed low steady-state error. In contrast, the FCS-MPC method resulted in a significant deviation from the current reference due to the high presence of harmonics components. The harmonic analysis showed that the PID and CCS-MPC controllers, when operating with 3% deadtime, produced currents with low total harmonic distortion – 2,17% and 0,93%, respectively – and individual harmonics that comply with the limits established by NBR 16149. On the other hand, the classical predictive control method, FCS-MPC, does not meet the individual harmonic requirements of the standard, despite maintaining total harmonic distortion below the 5% limit (achieving 3,64%). Based on the analysis, the CCS-MPC method demonstrated the best balance among dynamic response, total harmonic distortions and robustness to deadtime. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40193 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Elétrica |
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