Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)Alzate Castaño, RicardoSierra Bueno, Daniel AlfonsoVega Perez, Carlos Jesus2024-03-0320162024-03-0320162016https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/34205Se presenta la formulación y análisis de técnicas de control basado en pasividad para regular la tensión de salida en circuitos convertidores de potencia DC-DC. Empleando la propiedad de pasividad de los sistemas físicos, se muestra la manera de establecer reglas para determinar la forzante óptima que minimiza la energía requerida para satisfacer un objetivo de control. Esta idea es mostrada en términos generales para un sistema constituido por una masa acoplada a un resorte sin fricción, con solución explícita a través del denominado regulador lineal cuadrático. Posteriormente, se aborda el problema de control óptimo de un convertidor CC-CC elevador que, siendo de naturaleza no lineal, implica resolver el problema de optimización mediante una técnica alternativa denominada control óptimo inverso. Asimismo, se verifica a partir de una función de energía de Lyapunov la relación entre la optimalidad y la pasividad del sistema controlado, con evidentes implicaciones de estabilidad. Las leyes de control son verificadas a través de simulación de modelos matemáticos y mediciones experimentales en laboratorio, empleando una metodología para implementación de algoritmos a partir de simulación de se˜nal mixta. A través de estos desarrollos fue posible verificar la reducción en el esfuerzo de control por parte de las técnicas basadas en pasividad comparadas con un controlador convencional. Como trabajo futuro se propone la extensión de los resultados presentados a circuitos inversores de potencia y al control de flujos de carga en sistemas eléctricos de mayor escala.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Control Basado En PasividadControl Optimo Inverso´ Convertidor De PotenciaEficiencia EnergeticaImplementaci ´ On Hard´ WareSimulacion De Se ´ Nal Mixta.Universidad Industrial de SantanderTesis/Trabajo de grado - Monografía - MaestriaUniversidad Industrial de Santanderhttps://noesis.uis.edu.coThe formulation and analysis of passivity-based control techniques is presented for voltage regulation in DC-DC power converter circuits. By using the principle of the passivity of physical systemsIt is shown how to establish rules to determine the optimal forcing that minimizes the energy required to accomplish a control objective. This is further illustrated in general terms for undamped spring-mass systemwith explicit solution through the called linear quadratic regulator. Then the optimal control problem is addressed to regulate the output voltage of a boost DC-DC converter thatbeing a nonlinear modelrequires a special solution by an alternative technique known as the inverse optimal control. Likewisethe connection between optimality and passivity of the controlled system is unveiled from analysis performed on a performance index formulated from a Lyapunov energy function implying also stability features. Theoretical predictions were verified by numerical simulations and hardware implementation of control algorithms by using a methodology based on mixed-signal simulation. Results confirmed the reduction in the energy of the control effort expected for the passivity-based technique compared with a conventional controller. Ongoing work includes the extension of the results presented to power inverter circuit and the control of load flows in larger scale electrical power systems.info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)