Comparación del desempeño de un Controlador Adaptativo por Modelo de Referencia y un Controlador Proporcional, Integral y Derivativo PID clásico, en el control de un convertidor DC-DC reductor

Resumo

El presente trabajo tiene como objetivo comparar el desempeño de un controlador adaptativo por modelo de referencia y un PID para un convertidor reductor de tipo buck. El trabajo comienza con un análisis de la dinámica de la planta del convertidor y se plantea un modelo aproximado de segundo orden. Se muestra la metodología para el diseño de un controlador adaptativo por modelo de referencia para la planta de segundo orden en tiempo continuo, tomando en cuenta las características de desempeño planteadas por el modelo de referencia. Mediante simulación se optimizaron los parámetros del controlador adaptativo. Para la implementación práctica y simulación el controlador fue discretizado utilizando el método del retenedor de orden cero. De igual manera se diseñó el controlador PID clásico usando la técnica de cancelación de polos y ceros, posteriormente fue discretizado. Para la codificación e implementación práctica de los controladores ha sido escogido el microcontrolador dsPIC30F4011. La metodología de investigación utilizada fue la empírico-analítica. El desempeño de los controladores fue evaluado mediante los parámetros de la respuesta al escalón: tiempo de subida, tiempo de establecimiento y sobreimpulso; así como el comportamiento de los controladores frente al cambio de la resistencia de carga. Se determinó que el controlador PID reacciona de mejor manera ante el cambio de parámetros de la planta, siempre y cuando se mantenga el punto de consigna. Por último, se recomienda una investigación para implementar en paralelo los dos controladores y así sumar sus beneficios.