Estratégia de controle moderno e discreto aplicado a um protótipo de fonte modular de corrente do Sirius

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Cardoso, Thiago Trindade lattes
Orientador(a): Ferreira, André Augusto lattes
Banca de defesa: Valle, Rodolfo Lacerda lattes, Oliveira, Janaína Gonçalves de lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Faculdade de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/10306
Resumo: A necessidade de uma corrente de alta precisão para alimentação das cargas magnéticas em aceleradores de partículas traz como objeto de estudo diferentes estratégias de controle. Esta dissertação apresenta a análise e síntese de uma técnica de controle moderno e discreto baseada em realimentação de estados aplicado a um protótipo de fonte de alimentação de cargas magnéticas do Sirius. A fonte é formada por associações em série e/ou em paralelo de módulos para que, em conjunto, atendam as exigências de tensão e de corrente dos magnetos. O módulo é constituído de dois estágios de conversores estáticos, um de entrada e outro de saída. A topologia do estágio de saída consiste de um conversor em ponte completa associado a um filtro de terceira ordem. O modelo matemático é discutido e verificado por um conjunto consistente de simulações computacionais. A discretização da planta associado ao emprego do Regulador Linear Quadrático Digital proporcionou alocar os polos de malha fechada no procedimento de projeto de controle digital dos módulos. Em virtude das limitações relacionadas à quantidade de variáveis monitoradas, foi utilizado um observador de estados de ordem reduzida para viabilizar a implementação e teste em um Controlador Digital de Sinais do protótipo fornecido pelo Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Nos ensaios experimentais foi possível constatar que a quantidade de operações matemáticas cresce significativamente com a associação de módulos e pode comprometer a execução em tempo real das rotinas de controle. No entanto, a técnica de subamostragem possibilita o controle da associação de módulos. Os resultados em bancada do protótipo confirmam os resultados de simulação e permitem avaliar os benefícios e limitações da aplicação do controle digital e moderno na fonte de corrente.