Resumen

En este artículo se presenta un modelo discreto genérico para sistemas de estructura variable. El modelo es aplicado a cualquier sistema de estructura variable de operación cíclica, como convertidores de potencia. Se asume que la frecuencia de conmutación es un múltiplo entero de la frecuencia de muestreo y se emplea retenedor de orden cero. El circuito o el sistema opera en modo cíclico con G posibles configuraciones, el modelo generado es usado en pequeña señal y baja frecuencia, y se valida usando Matlab / Simulink 2007.

1. INTRODUCCIÓN

Los sistemas de estructura variable constituyen unos de los sistemas más complejos de controlar y de simular, dada su naturaleza no lineal y multivariable, y su carácter distribuido; presentan una caracteristica especial y es que en estos sistemas el modelo cambia en el tiempo, por lo que realizar un modelo discreto de estos sistemas requiere que se realice un análisis del efecto que se produce en todos los instantes de tiempo, dada la configuración presente.

En este documento se presenta el desarrollo de un modelo genérico para un sistema multiestructura, en el que las restricciones son:

- La frecuencia de conmutación debe sermúltiplo entero de la fecuenciade muestreo;

- Se asume muestreo por medio deretenedor de orden cero;

- El sistema multiestructura trabaja en operación cíclica, tomando una sucesión de G configuraciones.

La validación del modelo se realiza empleando Matlab/Simulink 2007, en el que se realiza la comparación de los resultados presentados parasistemas en tiempo continuo y para el modelo desarrollado, El documento presenta un sesumen de los modelos existentes para convertidores de potencia, el desarrollo del modelo genérico, la validación del mismo y un corto análisis de los resultados obtenidos.

2. MODELOS EXISTENTES PARA CONVERTIDORES CONMUTADOS

Un gran número de formulaciones para el modelado de circuitos conmutados ha sido propuesto: un método de análisis para convertidores de tipo matricial para circuitos compuestos por conmutadores ideales y fuentes independientes ideales (Wood, 1979 y Wood, 1981); se define una función de existencia para cada conmutador, y todas estas funciones son expresadas como una matriz de conmutación que relaciona los voltajes y corrientes con las fuentes y cargas independientes, caso en el cual la función de conmutación se basa en una aproximación al análisis de Fourier.

Modelos basados en muestreo de datos, tales como los presentados en (Fang, 1997, y Yaakow, 1991); algunos modelos discretos son presentados, incluyendo (Leo, 1979, y Prajoux, 1976), y otros modelos hibridos de tiempo continuo y discreto son presentados en (Shorit, 1983, y Brown, 1981).

• Materias:Potencia eléctrica Convertidores eléctricos Circuitos eléctricos Análisis numérico
• Subjects:Electric power Electric power conversion Electric circuits Numerical analysis
• Palabras claves:Sistema de estructura variable; Sistema discreto; Frecuencia de conmutación; Muestreo de datos; Convertidor de potencia; Modelo
• Keywords:Variable structure system; Discrete system; Switching frequency; Sampled data; Power converter; Model