Controle adaptativo de corrente aplicado a conversores estáticos conectados à rede elétrica
Abstract
Esta tese trata do projeto de controladores adaptativos aplicados a conversores
estáticos alimentados em tensão conectados à rede elétrica através de filtro LCL. Devido
às características incertas e/ou variantes da impedância equivalente da rede no ponto
de conexão de conversores estáticos, o controle da corrente de tais conversores pode se
tornar instável ou o desempenho pode ser degradado com a utilização de controladores
com ganhos fixos, pois a característica da rede faz parte do modelo dinâmico. Com base
nisso, é proposto o uso de técnicas de controle adaptativo para garantir a estabilidade e
o desempenho do controlador de corrente de conversores conectados à rede mesmo sem o
conhecimento da sua impedância equivalente. Controle adaptativo em tempo contínuo, no
ponto de vista teórico, é uma técnica de controle bem consolidada. No entanto, na aplicação
em questão, o controlador de corrente é implementado em tempo discreto. Controle
adaptativo em tempo discreto apresenta algumas diferenças quanto aos controladores em
tempo contínuo. Quando a variável de controle é a corrente do conversor, é proposta a utilização
de uma retroação de estados adaptativa por modelo de referência cujo adaptador,
responsável por atualizar os ganhos em tempo real, consiste em um algoritmo recursivo
por mínimos quadrados (RLS). Quando a variável de controle é a corrente da rede, também
é utilizada uma retroação de estados adaptativa por modelo de referência, porém o
algoritmo RLS apresenta modificações para torná-lo robusto à dinâmicas não modeladas.
O algoritmo RLS é utilizado por ter melhores características de convergência paramétrica
se comparado a outros algoritmos. O distúrbio de tensão da rede é rejeitado fazendo-se
algumas modificações na estrutura da lei de controle. Os resultados de simulação são
validados através de resultados experimentais em um conversor de potência nominal de
5,5kW, os quais mostram as características promissoras dos controladores de corrente
adaptativos. Por fim, são apresentadas comparações com controladores de corrente de
ganhos fixos, mostrando as vantagens e desvantagens de cada uma dos controladores.