MOTIVAÇÃO: Os conversores de potência DC-DC são utilizados em muitos sistemas de alimentação de energia elétrica na indústria do petróleo e gás natural,

Apresentação em tema: "MOTIVAÇÃO: Os conversores de potência DC-DC são utilizados em muitos sistemas de alimentação de energia elétrica na indústria do petróleo e gás natural,"— Transcrição da apresentação:

1 MOTIVAÇÃO: Os conversores de potência DC-DC são utilizados em muitos sistemas de alimentação de energia elétrica na indústria do petróleo e gás natural, como em sistemas de iluminação de emergência, em sistemas de controle, etc. Devido a sua ampla gama de condições de funcionamento e exigentes especificações de desempenho, estes dispositivos devem ser cuidadosamente projetados. Ao mesmo tempo, devido à sua intrínseca não-linearidade, estes sistemas representam um campo desafiador para os algoritmos de controle. RESULTADOS OBTIDOS: Algumas simulações e resultados comparativos mostram as vantagens e principalmente a flexibilidade que pode ser obtida com esta abordagem. 1- Iniciamos o estudo partindo de um CBB dado (L e C), projetado pelo método tradicional, e umas certas especificações: R min, R max, V O e freqüência de chaveamento máxima. 2- A seguir sintonizamos um SMC pelo método tradicional (TSMC). 3- Para verificar que o método tradicional é a melhor sintonização possível, voltamos a sintonizar o SMC pero agora usando um método de sintonização por otimização (OSMC). Verifica-se que o pico máximo de tensão na saída para ambos casos é de 0.8V e que o tempo de sistema é de 1.5ms. 4- Por último realizamos o projeto pela abordagem proposta. Os resultados mostram-se nas duas seguintes figuras. É possível verificar que tanto a tensão de pico como o tempo de resposta são menores. OBJETIVOS DO TRABALHO: Ao contrário da metodologia tradicional onde o projeto dos conversores é realizado sem levar em conta o seu comportamento dinâmico, na abordagem proposta o projeto é realizado incluindo o seu sistema de controle. Este procedimento permite obter um sistema que satisfaz não só requisitos de desempenho estático mas também certas características dinâmicas previamente fixadas. Os componentes eletrônicos do conversor são obtidos através de programação matemática, juntamente com a sintonização do controlador, sendo este responsável por assegurar que o sistema em malha fechada responda adequadamente em várias situações de operação. Neste caso particular ( conversor Buck-Boost (CBB)) a estratégia de controle escolhida foi um controle por modos deslizante (SMC). Esta escolha foi motivada pelas vantagens especiais do SMC no tratamento de sistemas de estrutura variável como são os conversores DC-DC. Estes sistemas apresentam descontinuidades no seu funcionamento, de modo que o modelo correspondente muda sua estrutura de acordo com o modo de operação. APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO: Em geral é pouca a atenção dada no ámbito da pesquisa dentro da Industria do PETROLEO e GAS a temas relacionados com a energia elétrica. Más é importante salientar que os conversores de potência são utilizados em muitas aplicações dentro desta Industria como por exemplo na alimentação de bombas, em compresores utilizados em poços de petróleo e até mesmo para alimentação energética de plataformas marítimas em alto mar como é o caso dos conversores HVDC. CONCLUSÕES: Os resultados apresentados mostram as vantagens da utilização da concepção de projeto integrado sobre a abordagem tradicional. No nosso caso de estudo a função de custo incluiu apenas termos de performance, mas em outros casos de projeto integrado, o objetivo pode ser especificado também em termos de custos dos componentes e especificações, tais como o consumo de energia. Esta metodologia pode ser usada com outros conversores de potência e outros controladores. Projeto Integrado & Controle de um Conversor Buck - Boost Martín J. Pomar Garcia (bolsista); Prof. Julio Elias Normey Rico, Dr (orientador); Prof. César de Prada Moraga, Dr (co-orientador, Universidade de Valladolid, Espanha) Sistema em malha fechada: CBB + SMC Onde: λ é um parâmetro de projeto. Resposta em estado estacionário. Resposta transitoria