Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents as contributions a design procedure for controllers applied to single-phase uninterruptible power supplies and the certification of the closed-loop stability
and performance using linear matrix inequalities. The design procedure takes into account the IEC62040-3 standard to select the components of an internal model principle based controller that guarantees tracking of sinusoidal reference and rejection of disturbances from typical nonlinear loads. It also takes into account the suitability of the controller for implementation
in fixed point digital signal processors, including constraints on data representation and transport delay. A discrete linear quadratic regulator is used to ensure to the closed-loop system satisfactory transient responses and steady-state performance. The proposed design
procedure is applied to a prototype of the output stage of an uninterruptible power supply, with simulation and experimental results that totally comply with the requirements of the IEC62040-3 standard. Finally, the performance of closed-loop system is certified by means of
linear matrix inequalities that allow to determine the capacity of rejection of disturbances under time-varying or time invariant parametric uncertainties, providing new information on limits of performance for this class of systems. / Este trabalho apresenta como contribuições um procedimento de projeto para controladores aplicados a fontes ininterruptas de energia monofásicas e a certificação da estabilidade e do desempenho em malha fechada utilizando desigualdades matriciais lineares. O procedimento de projeto leva em conta a norma IEC62040-3 para a escolha das componentes de um controlador baseado no princípio do modelo interno, que garante rastreamento da referência senoidal e rejeição de distúrbios provenientes de cargas não lineares típicas. Também leva em conta a adequação do controlador à implementação em processadores digitais de ponto fixo, incluindo restrições na representação dos dados e de
atraso de transporte. Um regulador linear quadrático discreto é utilizado para garantir ao sistema em malha fechada respostas transitórias e desempenho em regime permanente
satisfatórios. O procedimento de projeto proposto é aplicado a um protótipo de estágio de saída de uma fonte ininterrupta de energia, com resultados de simulação e experimentais que
atendem completamente às exigências da norma IEC62040-3. Finalmente, o desempenho do sistema em malha fechada é certificado por meio de desigualdades matriciais lineares que
permitem determinar a capacidade de rejeição de distúrbios sob incertezas paramétricas variantes no tempo ou invariantes no tempo, fornecendo novas informações sobre limites de desempenho para essa classe de sistemas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8487 |
| Date | 17 February 2011 |
| Creators | Ribas, Samuel Polato |
| Contributors | Montagner, Vinícius Foletto, Russi, Jumar Luís, Camargo, Robinson Figueiredo de |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFSM, BR, Engenharia Elétrica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300400000007, 400, 500, 300, 300, 300, 732b6f5e-80e3-4fd3-89a2-5be33f825d34, 25b4f4da-36d0-4b4e-a6e9-98c21c51b977, 4216d215-b426-48bb-8763-a2bdd4fcdeec, 4ffb6d82-da0d-4151-a746-f63519f0f670 |
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