Hardware in the loop para la simulación de convertidores electrónicos de potencia

El siguiente informe presenta la información relevante para el desarrollo del proyecto, donde el objeto principal del trabajo es la realización de un prototipo mediante hardware in the loop para la simulación de convertidores de potencia, con el fin de poder tener a la mano un patrón a pequeña escal...

Full description

Autores:
Guajo Trujillo, José Joaquín
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Instituto Tecnológico Metropolitano
Repositorio:
Repositorio ITM
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.itm.edu.co:20.500.12622/1561
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12622/1561
Palabra clave:
Hardware
Programación de computadores
Computers
Electric current converters
Computer simulation
Programming languages
Computer programming
Computadores
Convertidores de potencia eléctrica
Simulación por computadores
Rights
License
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Description
Summary:El siguiente informe presenta la información relevante para el desarrollo del proyecto, donde el objeto principal del trabajo es la realización de un prototipo mediante hardware in the loop para la simulación de convertidores de potencia, con el fin de poder tener a la mano un patrón a pequeña escala que permita visualizar resultados mediante la simulación en tiempo real y posteriormente llevar la planta o el sistema a sus conexiones físicas reales. El proyecto se realizó iniciando con la investigación y la posterior aplicación del lenguaje VHDL, importante ya que cuenta con las librerías necesarias que nos permitieron obtener la simulación HIL. Posteriormente se realiza un estudio de la tarjeta de desarrollo FPGA (Nexys 4), la cual contiene las características básicas como frecuencia de muestreo, puertos de entradas y salidas, entre otros. Se obtiene el modelo matemático de cada planta (convertidor DC – DC). A través del método de Euler, se resuelven las ecuaciones diferenciales obtenidas de cada sistema, esto, por medio del lenguaje de descripción de hardware VHDL. Los temas descritos fueron muy importantes para el análisis, investigación y posterior desarrollo del prototipo, donde los resultados fueron los esperados ya que para cada convertidor se logró obtener una muestra de los datos a pequeña escala. Cabe resaltar que el prototipo se implementó para los tres principales tipos de convertidores: Buck, Boost y Buck – Boost, y que su diseño e implementación se basó en obtener a su salida el voltaje y la corriente promediada a través del desarrollo de las ecuaciones diferenciales. Como anexo, se realiza el sistema de control para cada planta, obteniendo buenos resultados en la simulación, pero que, por cuestiones de muestreo, los resultados físicos en la simulación HIL no fueron los correctos.