Control basado en datos e implementación en convertidores electrónicos
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Resumen
Este trabajo presenta un método de diseño de control basado en datos para convertidores de potencia que pueden aproximarse como sistemas afines conmutados, proporcionando garantías de estabilidad global. A diferencia de las técnicas convencionales que a priori, requieren una identificación del modelo no lineal, nuestra contribución relaja este requisito al utilizar la información de la planta adquirida a partir de una colección de datos experimentales del sistema en bucle abierto. Este enfoque basado en datos permite la síntesis directa de una ley de control estabilizadora. La efectividad del método propuesto se valida en una plataforma experimental de Imperix. Los resultados experimentales no solo corroboran la viabilidad de las estrategias de control basadas en datos para sistemas conmutados afines, sino que también resaltan su aplicabilidad en escenarios prácticos del mundo real.
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Albea, C., Garcia, G., Hadjeras, S., Heemels, W., Zaccarian, L., 2019. Practical stabilization of switched affine systems with dwell-time guarantees. IEEE Trans. on Automatic Control 64 (11), 4811–4817. DOI: 10.1109/TAC.2019.2907381 DOI: https://doi.org/10.1109/TAC.2019.2907381
Berberich, J., Koch, A., Scherer, C., Allg ̈ower, F., 2020. Robust data-driven state-feedback design. In: Proceedings of the IEEE American Control Conference. pp. 1532–1538. DOI: 10.23919/ACC45564.2020.9147320 DOI: https://doi.org/10.23919/ACC45564.2020.9147320
Bisoffi, A., De Persis, C., Tesi, P., 2022. Data-driven control via Petersen’s lemma. Automatica 145, 110537. DOI: 10.1016/j.automatica.2022.110537 DOI: https://doi.org/10.1016/j.automatica.2022.110537
Carrasco, J., Franquelo, L., Bialasiewicz, J., Galván, E., Portillo Guisado, R., Prats, M., León, J., Moreno-Alfonso, N., 2006. Power-electronic systems for the grid integration of renewable energy sources: A survey. IEEE Trans. on industrial electronics 53 (4), 1002–1016. DOI: 10.1109/TIE.2006.878356 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2006.878356
da Silva, G., Bazanella, A., Lorenzini, C., Campestrini, L., 2018. Data-driven LQR control design. IEEE Control Systems L. 3 (1), 180–185. DOI: 10.1109/LCSYS.2018.2868183 DOI: https://doi.org/10.1109/LCSYS.2018.2868183
De Persis, C., Tesi, P., 2019. Formulas for data-driven control: Stabilization, optimality, and robustness. IEEE Trans. on Automatic Control 65 (3), 909– 924. DOI: 10.1109/TAC.2019.2959924 DOI: https://doi.org/10.1109/TAC.2019.2959924
Deaecto, G. S., Geromel, J. C., Garcia, F., Pomilio, J., 2010. Switched affine systems control design with application to DC–DC converters. IET Control Theory & Applications 4 (7), 1201–1210. DOI: 10.1049/iet-cta.2009.0246 DOI: https://doi.org/10.1049/iet-cta.2009.0246
Erickson, R., Maksimovic, D., 2007. Fundamentals of power electronics. Springer Science & Business Media.
Hassan, M., Su, C.-L., Pou, J., Sulligoi, G., Almakhles, D., Bosich, D., Guerrero, J., 2022. DC shipboard microgrids with constant power loads: A review of advanced nonlinear control strategies and stabilization techniques. IEEE Trans. on Smart Grid 13 (5), 3422–3438. DOI: 10.1109/TSG.2022.3168267 DOI: https://doi.org/10.1109/TSG.2022.3168267
Merchán-Riveros, M. C., Albea, C., Seuret, A., 2024. Data-driven control design for power converters approximated as switched affine systems and experimental validation. IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs. DOI: 10.1109/TCSII.2024.3379193 DOI: https://doi.org/10.1109/TCSII.2024.3379193
Nicoletti, A., Martino, M., Karimi, A., 2019. A data-driven approach to model-reference control with applications to particle accelerator power converters. Control Engineering Practice 83, 11–20. DOI: 10.1016/j.conengprac.2018.10.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2018.10.007
Serieye, M., Albea, C., Seuret, A., Jungers, M., 2023. Attractors and limit cycles of discrete-time switching affine systems : nominal and uncertain cases. Automatica 149, 110691. DOI: 10.1016/j.automatica.2022.110691 DOI: https://doi.org/10.1016/j.automatica.2022.110691
Van Waarde, H., Camlibel, M., Mesbahi, M., 2022. From noisy data to feedback controllers: non-conservative design via a matrix S-lemma. IEEE Trans. on Automatic Control 67 (1), 162 – 175. DOI: 10.1109/TAC.2020.3047577 DOI: https://doi.org/10.1109/TAC.2020.3047577
Wu, W., Qiu, L., Liu, X., Guo, F., Rodriguez, J., Ma, J., Fang, Y., et al., 2022. Data-driven iterative learning predictive control for power converters. IEEE Trans. on Power Electronics 37 (12), 14028–14033. DOI: 10.1109/TPEL.2022.3194518 DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2022.3194518