Controle de corrente em conversores conectados à rede elétrica por meio de filtro-LCL utilizando o controle adaptativo simples com dinâmicas suplementares discretas - Plotzki, Haiglan Frank Batista (2018)
Em aplicações envolvendo a conexão de conversores na rede elétrica via filtro LCL, o controlador do tipo Proporcional Ressonante (PR) está entre os mais utilizados para a rejeição dos distúrbios provenientes da rede elétrica e rastreamento assintótico de referências senoidais. Entretanto, devido às incertezas inerentes do sistema físico, a aplicação prática do PR necessita, na maioria das vezes, realizar ajustes nos seus ganhos via tentativa e erro de forma a obter o desempenho desejado. Com intuito de compensar as incertezas da planta utilizam-se controladores de topologias adaptativas, pois estas técnicas apresentam a capacidade de modificar seus ganhos de forma a manter o desempenho desejado quando submetido a variações dos parâmetros da planta. Uma técnica de controle adaptativa é o Controle Adaptativo Simples ou SAC (Simple Adaptive Control), topologia de controle derivada do Rastreador Gerador de Comando ou CGT (Command Generator Tracker), e deve ser utilizada em plantas com critérios de passividade do tipo SPR ou ASPR; utilizando o filtro LCL como planta, a aplicação do SAC não é possível, já que o filtro LCL é classificado como uma planta do tipo não ASPR. Desta forma, é necessário utilizar o SAC com adição das dinâmicas suplementares, estrutura adicional com finalidade de ampliar a faixa de aplicação do algoritmo adaptativo. Combinando o PR com essa técnica de controle obtém-se um algoritmo que suporta variações paramétricas sem perda de desempenho e utiliza de um compensador, com procedimento de projeto já consolidado na literatura, para estabilização da planta. Este trabalho tem por objetivo aplicar, no domínio do tempo discreto, o algoritmo adaptativo SAC com dinâmica suplementar, utilizando como estrutura o controlador PR, para controlar a corrente de saída do filtro LCL conectado à rede elétrica. A estrutura proposta necessita ser estudada e comprovada de forma a garantir a estabilidade do algoritmo, dessa forma, além do objetivo proposto, é realizado o desenvolvimento do SAC com dinâmicas suplementares para aplicação no tempo discreto. O desenvolvimento do algoritmo resultou em uma estrutura semelhante à apresentada no tempo contínuo, sendo necessário apenas a modificação do termo de estabilização do algoritmo adaptativo (v(k)) e a adição de um ganho constante (0 < f ≪ 1) na estrutura das dinâmicas suplementares. A validação da técnica de controle aplicada ao filtro LCL consistiu em simulações computacionais e aplicações experimentais considerando os parâmetros do filtro LCL com condições nominais e com variações paramétricas. Do ponto de vista de desempenho, mesmo com problemas de ressonância do filtro LCL, a estratégia adaptativa utilizando o PR como dinâmica suplementar obteve menor tempo de transitório e redução do erro de rastreamento quando comparado ao mesmo controlador PR aplicado isoladamente, ou seja, sem a adição da parcela adaptativa.