Um controlador ótimo robusto aplicado a inversores conectados à rede
Abstract
Esta tese trata de um controle ótimo robusto obtido por meio de desigualdades matriciais
lineares aplicado a inversores conectados à rede por meio de filtros LCL. Primeiramente,
a planta é modelada no espaço de estados, e a incerteza na indutância de rede é levada
em conta, conduzindo a um modelo politópico da planta. Este modelo é validado por
simulações. Após, o atraso da implementação da lei de controle em processador digital de
sinais é incluído. Finalmente, controladores ressonantes no espaço de estados são inseridos,
gerando um modelo aumentado conveniente para projeto de realimentação de estados
para o controle da corrente injetada na rede. Na sequência, são apresentadas condições
baseadas em desigualdades matriciais lineares para análise de estabilidade e para projeto
de controladores por realimentação de estados. Estas condições são especializadas para
computar um controlador ótimo robusto do tipo regulador linear quadrático discreto,
sendo a principal contribuição desta tese, no tema controle aplicado. Resultados de simulação
no domínio do tempo e no domínio da frequência são mostrados, confirmando
a capacidade de rastreamento de referência de corrente injetada na rede, rejeição de distúrbios
com harmônicas, com resultados transitórios e resultados em regime permanente
satisfatórios. Resultados experimentais em um protótipo de inversor conectado à rede
confirmam a viabilidade prática da técnica de controle para esta aplicação, com correntes
injetadas na rede apresentando distorção harmônica total e conteúdo harmônico dentro
dos limites prescritos pela norma IEEE 1547.
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