Diseño de un Controlador Predictivo Aplicado a un Convertidor Reductor de Corriente Continua

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Martín Medina Sánchez

Marjorie Naranjo Cevallos


Palabras clave:
Buck converter, Predictive Control, PID Convertidor Reductor, Control Predictivo, PID

Resumen

En el presente artículo, se presenta el diseño de un controlador predictivo (MPC) aplicado a un convertidor reductor de corriente continua. En un principio se muestra el análisis matemático del convertidor reductor y se obtiene su modelo matemático lineal y no lineal, considerando los modos de conducción continua y discontinua del convertidor. Se presenta la metodología para diseñar el controlador predictivo basado en el método de matriz dinámica de control, y para disminuir la carga computacional, se optimiza analíticamente la función de costo del controlador predictivo. Para contrastar los beneficios del control MPC, se propone el diseño de un controlador convencional proporcional, integral y derivativo (PID). Mediante simulación, se evalúa la respuesta transitoria temporal del sistema no lineal de la planta bajo los controladores MPC y PID. Se concluye que la respuesta de la planta con el controlador MPC presenta una respuesta transitoria aceptable y sin error en estado estacionario. Finalmente, se comparan las bondades de cada uno de los dos controladores diseñados.

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Detalles del artículo

Biografías de los autores/as

Martín Medina Sánchez, Escuela Politécnica Nacional, Departamento de Formación Básica, Quito, Ecuador

Ingeniero en Electrónica y Control y Magister en Sistemas de Control y Automatización Industrial. A lo largo de sus estudios de grado participa en varios concursos de robótica obteniendo alrededor de 11 primeros lugares a nivel nacional y una participación en un concurso internacional, merecedor de varios reconocimientos al mérito académico, entre ellos, mejor graduado de la carrera. Actualmente se desempeña como docente en el Departamento de Formación Básica de la Escuela Politécnica Nacional.

Marjorie Naranjo Cevallos, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Informática y Electrónica, Ecuador

Ingeniera Electrónica en control y redes Industriales graduada en 2019, ha participado en concursos nacionales de robótica obteniendo los primeros lugares desde el 2013 hasta el 2015. Fue becada en la carrera de grado 4 veces por distinción académica. Actualmente se desempeña como proyectista independiente.

Citas

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