Contribuição ao uso de métodos formais no estudo de circuitos de eletrônica de potência. - MIRANDA, Márcia Verônica Costa. (2003)
Esta tese propõe uma alternativa as técnicas de simulação, normalmente, utilizadas para a analise de circuitos de eletrônica de potencia (comumente constituídos de processadores de potencia e um controlador, chamado de conversor), as quais não garantem a correção global dos resultados obtidos para avaliar, por exemplo, o efeito de intervalos de condições iniciais e variação parametria nos componentes do circuito. Esta alternativa compreende a utilização de métodos formais para obter o modelo de circuitos de potencia e, a partir deste modelo, empregar técnicas para estudo, verificação do comportamento destes sistemas e também para o reprojeto de um novo controlador. Sabendo-se que um circuito de potencia exibe, em seu comportamento, dinâmicas contínuas e discretas, tipicas de sistemas híbridos, esta tese introduz um procedimento sistemático para obter o modelo matemático que captura o comportamento hibrido destes sistemas, na forma de automates híbridos. 0 modelo de automate hibrido obtido e baseado na representação da estrutura do conversor resultante de um método de montagem de blocos de elementos que representam os componentes deste conversor. 0 procedimento de modelagem permite tratar refinamentos de dispositivos semi-condutores do circuito e circuitos com incertezas nos valores do sinal de entrada, considerando tanto entrada constante como entrada variante no tempo. Uma vez obtido o automato hibrido, representando o modelo formal do circuito de eletrônica de potencia, foram implementados métodos de verificação de propriedades através da analise de alcancabilidade sobre o próprio espaço de estado hibrido do sistema. Os procedimentos de verificação, implementados nesta tese, possibilitam verificar propriedades, tais como: a compatibilidade dos valores de corrente e tensão nos componentes do circuito com os limites estabelecidos; a ocorrência de faltas ocasionadas quando os valores de corrente ou tensão nos dispositivos semi-condutores ultrapassam os limites de ruptura; o nível de tensão sobre o qual uma chave comutaria; a compatibilidade dos valores de tensão na carga com um dado valor de referenda de projeto; a conformidade dos valores de tensão e corrente em regime permanente como especificados, dentre outros. Foram implementados procedimentos para automaticamente reprojetar um novo controlador para satisfazer a uma dada especificação. O objetivo do reprojeto do controlador e garantir que todas as configurações alcançáveis do sistema levem a um conjunto de configurações seguras, como especificadas em seu projeto. Através desta abordagem de controle de sistemas híbridos, abre-se espaço para tratar uma ampla gama de problemas comuns na automação industrial, particularmente, circuitos de eletrônica de potencia.