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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 28-Feb-2019
metadata.dc.creator: BARRA, Hugo Menezes
metadata.dc.contributor.advisor1: NUNES, Marcus Vinicius Alves
Title: Projeto de controladores robusto e por cancelamento de pólos, aplicado a um retificador para recuperação da corrente de carga na ocorrência de curto-circuito
Other Titles: Robust and pole-canceling controllers design applied to a rectifier to recover the load current in the event of a short circuit
metadata.dc.description.sponsorship: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: BARRA, Hugo Menezes. Projeto de controladores robusto e por cancelamento de pólos, aplicado a um retificador para recuperação da corrente de carga na ocorrência de curto-circuito. 2019. 99 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2019. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Disponível em: <http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10954>. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: Esta dissertação de mestrado apresenta e discute sobre a implementação de controladores por cancelamento de pólos clássico e robusto para recuperar a corrente 𝐼𝑑 do retificador localizado ao lado CC do circuito de fornos de lingotes de alumínio após a aplicação de faltas do tipo curto-circuito. Além disso, outras análises são realizadas tais como, o impacto que o curto causa nas tensões 𝑉𝑎𝑏𝑐, correntes 𝐼𝑎𝑏𝑐 e como o filtro passivo desenvolvido para mitigar os harmônicos de maior energia deste sistema (que são de 5ª e 7ª ordem) atuam nestas tensões e correntes, respectivamente. O sistema escolhido é baseado no Cigrée Benchmark (Sood, 2004) e representa um sistema industrial de elevada importância, sendo constituído de um forno para a fundição de lingotes de alumínio. Os controladores desenvolvidos utilizaram primeiramente a metodologia clássica de PI por cancelamento de pólos e uma outra visando margem de confiabilidade maior na sua utilização, projetado para ser um controlador robusto e que responde às incertezas da planta, às quais são causadas pelo conjunto de elementos de eletrônica, tais como indutores e resistores. Portanto, a planta foi linearizada e a partir da função de transferência da planta intervalar foi desenvolvido um controlador robusto utilizando os métodos numéricos de Kharitonov e Bhattacharyya, que relacionam o conjunto de polinômios intervalares e as respectivas funções de transferências para a formação de um poliedro onde pode-se escolher o controlador a partir das margens de ganho e de fase estabelecidas pelo projetista, desta forma, aumentando-se a confiabilidade do controlador projetado. Os resultados obtidos nos testes de simulação mostram o bom desempenho do controlador projetado, com uma rápida recuperação da corrente após a falta aplicada. Isso permite obter um resultado importante, de proporcionar uma operação segura da planta industrial, a qual sem o uso do controlador, poderia acarretar em problemas como acidentes, parada da produção e perda de estabilidade.
Abstract: This work discusses and describes about the implementation of classic pole cancelation and robust controllers to recover the current 𝐼𝑑 of the rectifier which is localized by the DC side of a furnace of aluminium ingot casting circuit, after the application of faults as short-circuit type. Beside this, other analysis are realized like, how the impact of the short-circuit can affects the 𝑉𝑎𝑏𝑐 voltages, 𝐼𝑎𝑏𝑐 currents and how the developed passive filter to mitigates the harmonics which have more energy (that are 5th and 7th order) acts in this voltages and currents, respectively. The system that was chosen is based on the Cigrée Benchmark (Sood, 2004) and represents an industry system of high importance, which is constituted by a furnace of aluminium ingot casting. The developed controllers firstly used the PI’s classic methodology by pole cancellation and another that would like to achieve a more reliable margin in its use, it is designed to be a robust controller and has a great performance with uncertainties that are caused by the set of electronic equipment, as resistors and inductors. So, the plant was linearized and from the transfer function of the interval plant, it was developed a robust controller using the numerical methodologies of Kharitonov and Bhattacharyya, these methods relate the set of interval polynomials and the respectively transfer functions to generate a polyhedron, where can be choose the controller using the gain and phase margin designed by the engineer, it gives an increase in the reliable of the designed controller. The obtained results in the simulation tests showed a good performance by the designed controller, with a faster recover in the currents, after the application of a fault. This allowed to obtain an important result, giving a safety operation for the industrial plant, which without the use of the controller could happens problems, as accident, the production’s stop and the loss of the stability.
Keywords: Sistemas de alta tensão.
Técnicas de controle robusto.
Controle clássico.
Controle por cancelamento de pólos
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
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