SINTONIZACIÓN ÓPTIMA DE UN CONTROLADOR PID PARA UN CONVERTIDOR RECORTADOR-ELEVADOR CC-CC UTILIZANDO UN ALGORITMO DE OPTIMIZACIÓN DE MANADA DE LOBO GRIS

Autores/as

  • Jesús Águila León
  • Cristian Chiñas Palacios
  • Carlos Vargas Salado
  • Julian Sotelo
  • Elias Hurtado Pérez
  • Edith García

Palabras clave:

Convertidor Elevador, Sintonizador de PID, Optimización, Algoritmo de Lobo gris, GWO

Resumen

Los convertidores de potencia son dispositivos electrónicos que permiten regular niveles de voltaje y, por lo tanto, sus aplicaciones en el ámbito de las energías renovables son importantes. Una de las principales problemáticas de los controladores Proporcional-Integral-Derivativo (PID) es que deben ser sintonizados correctamente para reducir el error entre la señal de salida y la señal de referencia. En este trabajo se presenta la sintonización de un controlador PID para un convertidor CC-CC tipo recortador-elevador empleando un algoritmo de Grey Wolf Optimizer (GWO). El sistema se simula mediante MATLAB/Simulink. Los resultados de la sintonización del controlador PID con el GWO es comparado contra un método clásico de sintonización midiendo el error cuadrático medio y tiempos de respuesta. El desempeño del controlador PID sintonizado a través del GWO mostró tener mejor tiempo de respuesta y menor raíz de error cuadrático medio (RMSE, root mean square error) que el controlador sintonizado por el método clásico.

Citas

H. Unbehauen, VOLUME I Control Systems, Robotics, and Automation 1.

J. Berner, K. Soltesz, T. Hägglund, and K. J. Åström, “An experimental comparison of PID autotuners,” Control Eng. Pract., vol. 73, pp. 124–133, Apr. 2018.

K. Ogata, Modern Control Engineering, 5th ed. Prentice Hall, 2010.

S. Sivakumar, M. J. Sathik, P. S. Manoj, and G. Sundararajan, “An assessment on performance of DC–DC converters for renewable energy applications,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 58, pp. 1475–1485, May 2016.

K. Bendaoud et al., “Implementation of fuzzy logic controller (FLC) for DC-DC boost converter using Matlab/Simulink,” Int. J. Sensors Sens. Networks, Spec. Issue Smart Cities Using a Wirel. Sens. Networks, vol. 5, no. 5–1, pp. 1–5, 2017.

R.-J. Wai, M.-W. Chen, and Y.-K. Liu, “Design of Adaptive Control and Fuzzy Neural Network Control for Single-Stage Boost Inverter,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 62, no. 9, pp. 5434–5445, Sep. 2015.

S. E. De Leon-Aldaco, H. Calleja, and J. Aguayo Alquicira, “Metaheuristic Optimization Methods Applied to Power Converters: A Review,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 30, no. 12, pp. 6791–6803, Dec. 2015.

A. Mamizadeh, N. Genc, and R. Rajabioun, “Optimal Tuning of PI Controller for Boost DC-DC Converters Based on Cuckoo Optimization Algorithm,” 7th Int. IEEE Conf. Renew. Energy Res. Appl. ICRERA 2018, vol. 5, pp. 677–680, 2018.

S. Mirjalili, S. M. Mirjalili, and A. Lewis, “Grey Wolf Optimizer,” Adv. Eng. Softw., vol. 69, pp. 46–61, 2014.

S.-X. Li and J.-S. Wang, “Dynamic Modeling of Steam Condenser and Design of PI Controller Based on Grey Wolf Optimizer,” Math. Probl. Eng., vol. 2015, pp. 1–9, Dec. 2015.

S. Yadav, S. K. Verma, and S. K. Nagar, “Optimized PID Controller for Magnetic Levitation System,” IFAC-PapersOnLine, vol. 49, no. 1, pp. 778–782, Jan. 2016.

R. H. G. Tan and L. Y. H. Hoo, “DC-DC converter modeling and simulation using state space approach,” 2015 IEEE Conf. Energy Convers., no. 2, pp. 42–47, 2015.

Descargas

Publicado

10-11-2020

Número

Sección

Artículos e-gnosis

Artículos más leídos del mismo autor/a