Equivalencia entre diseño de control óptimo inverso y el control basado en pasividad por asignación de interconexión y amortiguamiento para convertidores electrónicos con modelo bilineal
Enviado: 07-03-2025
|Aceptado: 30-06-2025
|Publicado: 11-07-2025
Derechos de autor 2025 Oscar Danilo Montoya Giraldo, Walter Julián Gil-González, Gerardo René Espinosa-Pérez
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Palabras clave:
Control óptimo inverso, Control basado en pasividad, Convertidores electrónicos de potencia, Sistemas dinámicos bilineales
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Resumen:
Este trabajo presenta un análisis teórico y práctico sobre la equivalencia entre el diseño de control óptimo inverso y el enfoque de control basado en pasividad mediante la asignación de interconexión y amortiguamiento, aplicados a convertidores electrónicos de potencia con dinámica bilineal. Se demuestra rigurosamente que, bajo condiciones específicas de diseño, ambos métodos pueden conducir a leyes de control equivalentes, capaces de garantizar estabilidad asintótica, pasividad del sistema en lazo cerrado y minimización del funcional de costo asociado al comportamiento dinámico. La equivalencia propuesta se valida a través de la deducción de expresiones analíticas y su aplicación a dos topologías representativas ampliamente estudiadas en la literatura: un convertidor elevador y un convertidor por fuente de corriente monofásico. Asimismo, se presenta una validación experimental de la ley de control mediante implementación en tiempo real, confirmando su eficacia y robustez ante perturbaciones abruptas en la carga. Los resultados obtenidos no solo resaltan la versatilidad de ambas técnicas para el control preciso de convertidores electrónicos, sino que también ofrecen lineamientos generales para su extensión a sistemas más complejos, como topologías multinivel o redes eléctricas con integración de energías renovables.
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