Estudio y análisis de un convertidor bidireccional de potencia DC-DC con topología Buck-Boost y de su sistema de control de tensión por un método de control adaptativo (2023)
En este trabajo se lleva a cabo el modelado, diseño y simulación de un convertidor bidireccional de potencia (DC-DC Direct current) con topología Buck-Boost y de su sistema de control para la regulación de tensión en microrredes DC. El objetivo es garantizar la estabilidad del sistema frente a variaciones y perturbaciones que puedan ocurrir durante su operación bidireccional normal. Se implementó el método de control adaptativo que combina el análisis (Proportional integral-passivity-based control - PIPBC), sumado a un estimador de estados para calcular la medida de corriente y regular la salida de tensión en la microrred DC, garantizando estabilidad bajo las condiciones de no linealidad y bidireccionalidad del modelo circuital básico del convertidor de potencia DC-DC con topología Buck-Boost y de la batería que componen la microrred DC. También se empleó y diseño un método de control clásico Proporcional integral - PI el cual se utilizó como sistema de comparación. Se analizaron los resultados obtenidos teniendo en cuenta los tiempos de establecimiento, el error medio cuadrático y el ´índice de desempeño (Integral of time multiplied Absolute Error Criterion - ITAE) para el modelo del convertidor bidireccional de potencia DC-DC con tipología Buck-Boost aplicando ambos controladores. De esta forma, se comprobó la eficiencia de la técnica de control adaptativo y se identificaron las ventajas que presenta en comparación con control clásico. Los resultados muestran que la regulación de tensión en microrredes DC presenta una mejor estabilidad y respuesta en el tiempo cuando se aplica un método de control adaptativo PI-PBC en un convertidor bidireccional de potencia DC-DC.