Control activo de rechazo a perturbaciones aplicado a un sistema fotovoltaico

Abstract

In this thesis, the recently developed control technique (compared with other techniques) called Active Disturbance Rejection Control (ADRC) is presented, which allows to reject internal and external disturbances of the system. In the first part, reference is made to the ADRC characteristics. The three basic stages that compose it are described: Tracking differentiator, extended state observer, and weighted errors sum. Specifically, for the tracking differentiator, three different types of differentiators are described, to be able to be used in the control structure. One of them is used to compare its performance through simulations. The extended state observer is one of the important stages in the control structure, the structure of the extended state observer based on sliding modes is also presented. An important characteristic that must be considered in the ADRC, corresponds to the calculation of the parameters that make up each of its stages: In this sense, the literature lacks a rigorous method for its calculation. Then, in this thesis they are presented some proposals for the parameter calculations, which, although not based on a rigorous method, they could represent a good option for the application of this type of control. Finally, the control structure is applied to the control of a photovoltaic panel by means of its power electronics converter, showing the results of its application.

En esta tesis se presenta la estructura de control llamada Control Activo de Rechazo a Perturbaciones (ADRC), la cual es una técnica de control desarrollada recientemente (en comparación con otras técnicas) y permite, como su nombre lo dice, rechazar las perturbaciones internas y externas del sistema a controlar. En una primera parte se hace referencia a las características de la técnica utilizada. Se describen las tres etapas básicas que la componen: Diferenciador de seguimiento, observador de estado extendido y suma ponderada de errores. En específico, para la etapa referente al uso de un diferenciador de seguimiento, tres tipos diferentes de diferenciadores son descritos con el fin de poder ser utilizados en la estructura del control. De los tres diferenciadores distintos al propuesto originalmente en la técnica de control, uno de ellos es utilizado por medio de simulaciones para comparar su rendimiento. El observador de estado extendido es una de las etapas importantes en la estructura del control, es por eso por lo que se presenta, además, la estructura del observador de estado extendido basado en modos deslizantes. Una característica importante que debe ser considerada al momento del uso del ADRC corresponde al cálculo de los parámetros que componen cada una de sus etapas: En este sentido, la literatura carece de un método riguroso para su cálculo, por lo que en esta tesis se presentan algunas propuestas para el cálculo de los parámetros, que, si bien no están basadas en un método riguroso, si representan una buena opción para la aplicación de este tipo de control. Finalmente, la estructura de control es aplicada al control de un panel fotovoltaico por medio de su convertidor de electrónica de potencia, mostrando los resultados de su aplicación.