Diseño y control de un convertidor Back-To-Back: análisis teórico y validación mediante simulación

Abstract

El objetivo de este trabajo es diseñar y validar un sistema de control para un convertidor de electrónica de potencia tipo Back-to-Back (BTB), utilizado en la conexión entre un generador eléctrico y una carga o una red eléctrica, mediante el entorno de simulación MATLAB/Simulink. Para ello, se realiza una síntesis del modelo matemático de la dinámica del sistema, al cual se le aplica el sistema de control diseñado. El trabajo se compone de tres bloques principales: investigación y análisis teórico sobre la evolución y el funcionamiento del convertidor Back-to-Back (BTB), síntesis del modelo matemático de la dinámica del sistema y diseño y validación del sistema de control en el entorno de simulación MATLAB/Simulink. En el desarrollo del sistema de control, se utiliza una combinación de lazos de control tipo SISO y MIMO, realizando un análisis comparativo entre distintos diseños obtenidos mediante diferentes métodos de control, con el objetivo de lograr respuestas satisfactorias. Además, se llevan a cabo pruebas de robustez, sometiendo los sistemas a factores adversos típicos de las implementaciones reales, tales como el ruido en la medición de sensores, las perturbaciones externas y las incertidumbres paramétricas. Este trabajo se ha desarrollado de manera que pueda servir como base para investigaciones futuras, permitiendo que los resultados obtenidos en simulación sean reproducibles y extensibles en trabajos posteriores.