Palavras Chaves: Filtro LCL
Resumo
Neste artigo é apresentada uma nova estrutura de controle robusta adaptativa, resultante da união de um Controlador Robusto Adaptativo por Modelo de Referência e um Controlador Adaptativo Super-Twisting Sliding Mode, totalmente desenvolvida em tempo discreto. A estrutura resultante é aplicada em um inversor alimentado em tensão trifásico, conectado à rede elétrica através de um filtro LCL em um ambiente de rede fraca, ou seja, que apresenta significativo teor de indutância. A principal contribuição dessa nova proposta de controle é sua alta capacidade de adaptabilidade,
mantendo as características de robustez dos controladores que o compõe. Assim, sua implementação é simplificada,
pois pode ser projetado considerando um modelo de referência de primeira ordem e aplicado ao controle
das correntes injetadas na rede. Para tal, negligencia-se a dinâmica dos capacitores do filtro LCL durante a
modelagem da planta, considerando-a como uma dinâmica do tipo aditiva. Ainda, é apresentada uma análise de
estabilidade e robustez do controlador proposto, em tempo discreto, considerando a planta como um todo, isto é, em
presença de dinâmicas não modeladas. Além disso, para validar a viabilidade da estrutura de controle proposta,
resultados experimentais são apresentados, onde se pode observar que a estrutura de controle proposta é capaz de
regular a planta adequadamente mesmo em um ambiente de rede fraca, apresentando bom desempenho, com taxa de distorção harmônica de 2,81%.
Title: Reference Model-based Robust Adaptive Super-Twisting Sliding Mode Controller for Weak Grid-Currents Regulation of Three-Phase Inverters with LCL Filter
Keywords: LCL filter
Abstract
This article presents a new robust adaptive control structure, resulting from the union of a Robust Model Reference Adaptive Controller and an adaptive Super-Twisting Sliding Mode Controller, totally developed in discrete time. The resulting structure is applied to a voltage-fed three-phase inverter, connected to the grid by LCL filter in a weak grid environment, that is, which has a significant inductance content. The main contribution of this new control proposal is its high adaptability, maintaining the robustness characteristics of the controllers that compose it. Thereby, its implementation is simplified, as it can be designed considering a first-order reference model and applied to the grid-injected current control. For this, the dynamics of the capacitors of the LCL filter are neglected during the modeling of the plant, considering it as an additive type dynamics. Moreover, a stability and robustness analysis of proposed controller is presented, in discrete time, considering the overall plant, that is, in presence of unmodeled dynamics. In addition, to validate the viability of the proposed control structure, experimental results are presented.
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