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Control en modo deslizante con estimación de la perturbación aplicado a un modelo de turbina hidráulica

Resumen

El presente trabajo parte de la problemática existente en la regulación de velocidad para las centrales hidroeléctricas. Se hace en primera instancia una definición de los conceptos fundamentales, parámetros y ecuaciones físicas que rigen el comportamiento de la compuerta, la turbina y el generador; de igual forma, se consideran los fundamentos para entender el funcionamiento del control en modo deslizante con estimación de la perturbación. Se hace mención al control en estructuras variables por su importancia en la comprensión del trabajo. El algoritmo de control en modos deslizantes convencional es explicado brevemente. Finalmente, el concepto de estimación de la perturbación es incluido para dar solución a algunos de los problemas presentes en el control de modos deslizantes convencional. El diseño del controlador en modo deslizante con estimación de la perturbación se explica mediante el uso de modelos no lineales. Se describe el algoritmo de control junto a las consideraciones de diseño tomadas para el modelo no lineal de la central hidroeléctrica; además se adjuntan pruebas realizadas en simulación para el controlador diseñado. Mediante simulación se miden diversos índices de desempeño del controlador. El proceso de adecuación e implementación del controlador SMCPE en una plataforma hardware es descrito desde el punto de vista de programación. Se adjuntan las pruebas para diversos perfiles de carga realizadas para verificar el funcionamiento del controlador.