Una estrategia de control de modelo difuso innovadora para convertidores elevadores de CC-CC Trans-Z-Source en...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Eléctrica; Ingeniería Aeroespacial; Sistemas de Control

Sus antecedentes:

• Los sistemas de energía de satélites requieren convertidores de CC-CC eficientes y confiables para entornos espaciales dinámicos.; Los convertidores convencionales enfrentan desafíos con la dinámica no lineal y la gestión del flujo de energía multiport.; La extracción de energía fotovoltaica (PV) y la regulación de voltaje estable son críticas para las misiones espaciales.

Objetivo del estudio:

• Proponer y evaluar una novedosa estrategia de control de modelo difuso (FMC) para un convertidor elevador de CC-CC cuasi-Trans-Z-Source.; Mejorar la eficiencia de conversión de energía, la extracción de energía solar y la regulación de voltaje en sistemas de energía de satélites.; Abordar la dinámica de potencia no lineal y la gestión del flujo de energía multiport en aplicaciones espaciales.

Principales métodos:

• Análisis teórico de la topología del convertidor elevador de CC-CC cuasi-Trans-Z-Source.; Desarrollo y simulación de una estrategia de control de modelo difuso (FMC).; Validación experimental comparando FMC con un controlador proporcional-integral (PI) convencional.

Principales resultados:

• La estrategia FMC logró una precisión de regulación de voltaje de ±1.5%.; La ondulación de corriente se redujo en un 28% y el tiempo de respuesta transitoria mejoró en un 35% en comparación con el control PI.; La eficiencia general del sistema alcanzó el 94.7% en condiciones nominales.

Conclusiones:

• La estrategia FMC propuesta ofrece mejoras significativas en el rendimiento y la confiabilidad para convertidores de CC-CC de satélites.; La estrategia de control gestiona eficazmente las restricciones y perturbaciones, confirmando su aplicabilidad en tiempo real para plataformas espaciales.; Este avance apoya la gestión mejorada de la energía para nanosatélites y CubeSats.