Geometric-based PID control design with selective harmonic mitigation for DC-DC converters by imposing a norm bound on the sensitivity function

Autor(es)

Magossi, Rafael F. Q. ^{[1, 2]} ; Han, Sangjin ^[3] ; Machado, Ricardo Q. ^[1] ; Oliveira, Vilma A. ^[1] ; Bhattacharyya, Shankar P. ^[3]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Dept Elect & Comp Engn, Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] CEFET RJ, Fed Ctr Technol Educ, Rio De Janeiro - Brazil

^[3] Texas A&M Univ, Dept Elect & Comp Engn, College Stn, TX - USA

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: IET Control Theory and Applications; v. 14, n. 19, p. 3330-3337, DEC 21 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

The DC-DC converters usually interfaces renewable energy sources in DC microgrids which may be contaminated by harmonic perturbations that adversely affect performance, creates stability and protection problems in a DC grid system. In this paper, the authors propose the use of the popular proportional-integral-derivative (PID) controller to mitigate selected harmonics. The solution is obtained by computing the complete set of stabilising controllers and imposing a bound on the sensitivity function. Using matrix representation of conic sections, the geometric-based PID controller is derived in the controller parameter space. The main result finds a subset of the stabilising set in which the controller mitigate harmonics with prescribed levels of attenuation which are constructively determined for each frequency of the selected harmonics. Simulation and experimental results using a boost converter are provided for validation. (AU)

• Processo FAPESP: 16/21120-2 - Sintonia de um controlador PID adaptativo obtido via otimização linear com restrições e equivalente de Thévenin pontual
• Beneficiário: Rafael Fernando Quirino Magossi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 16/25017-1 - Controle Baseado em Medições e suas Aplicações
• Beneficiário: Vilma Alves de Oliveira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/21577-5 - Utilização dos conjuntos estabilizantes como restrições lineares para obtenção dos ganhos de um controlador PID obtido via otimização quadrática
• Beneficiário: Rafael Fernando Quirino Magossi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado