Controlador MPC robusto offline otimizado via LMIs aplicado ao conversor boost com célula de comutação em tres estados

Marcus V. S. Costa¹; F. Everton U. Reis²; J. Ilton O. Filho²; José C. T. Campos³; Otacilio da Mota Almeida²

¹ Universidade Federal Rural do Semi Arido - Ufersa/Universidade Federal do Ceará; ² Universidade Federal do Piauí; ³ Universidade Federal do Ceará

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Resumo

Este artigo propõe a aplicação do MPC offline otimizado via inequações matriciais lineares (LMIs) em um conversor CC-CC Boost com célula de comutação em 3 estados (CCTE). O projeto do controlador considera a modelagem no espaço de estados médio cujas variações de tensão de entrada e carga são modeladas politopicamente, considerando o sistema linear variante no tempo, em que a lei de controle seque um diagrama de blocos também proposto. A implementação do controlador offline é feita no microcontrolador de baixo custo MSP430G2553 da Texas Instruments. Foram realizados simulações e ensaios experimentais do controlador proposto aplicado comparando seus resultados com o controlador LQI digital clássico. O controlador MPC-LMI obteve resultados mais suaves e rápidos que o controlador LQI digital clássico. O resultados de simulação e experimentais validaram a teoria do MPC-LMI offline apresentada nesse artigo, mostrando a viabilidade do controlador preditivo microprocessado em baixo custo aplicado em conversores CC-CC de potência.

Palavras-chave: MPC-LMI robusto offline; otimização LMI; sistemas LTV; Conversor Boost CCTE