Proposta de Sistema Aumentado para Controle Preditivo Baseado em Modelo de Inversor Trifásico com Filtro LC

Abstract

O uso de inversor com filtro de saída LC permite a geração de tensões senoidais com baixa distorção harmônica, adequada para sistemas de fonte de alimentação ininterrupta. No entanto, o projeto do controlador se torna mais difícil para sistemas deste tipo. Este artigo apresenta a formulação de um esquema de controle preditivo, projetado no referencial síncrono, para a tensão de um conversor de dois níveis. Para o projeto do controlador o modelo em espaço de estados é aumentado considerando que a referência e o erro integral também são estados do sistema. Assim sendo, o controlador usa o modelo para prever, em cada intervalo de amostragem, o comportamento da tensão de saída e das correntes no indutor para um horizonte de predição finito. Em seguida, uma função de custo quadrática, sujeita as restrições do problema, é otimizada gerando os sinais que são comparados com uma onda portadora originando o PWM senoidal para as chaves semicondutoras. A estratégia proposta é demonstrada em detalhes e validada com simulações para diferentes cenários de carga.