Sintonización del controlador en cascada PI-STA para aplicaciones de filtros activos de potencia

Abstract

[EN] Typically, the control scheme of the active power filter corresponds to a cascade controller, which consists of an outer loop for dc voltage regulation and an inner loop for the tracking of a reference current. Each control loop must be associated with controllers that allow a fast convergence to the established references. This paper presents a cascade controller for active power filter applications, employing a proportional-integral (PI) controller for the external loop, and the super-twisting algorithm (STA) for the internal loop, where the union of both controllers is called PI-STA cascade controller. On the one hand, a step response analysis for the estimation PI gains is carried out. On the other hand, the STA tuning takes place from considering the similarity between the structures of STA with a PI. In order to validate the methodology tuning consistency simulation and experimental results are presented.

[ES] Típicamente el esquema de control de un filtro activo de potencia corresponde a un controlador en cascada, el cual consta de un lazo externo para la regulación del voltaje de cd y un lazo interno para el seguimiento de una corriente de referencia. Cada uno de estos lazos de control está asociado a un controlador que permite converger rápidamente a su respectiva referencia. Este trabajo emplea un controlador PI en el lazo externo y el algoritmo Super-Twisting (STA) en el lazo interno, los cuales conforman al controlador en cascada denotado como PI-STA. Este artículo presenta una metodología para sintonizar los controladores PI y STA, donde el primero se sintoniza a partir de la respuesta al escalón, mientras el STA se sintoniza a partir de considerar la similitud de su estructura con respecto a la de un PI, facilitando así la obtención de las ganancias del STA. Para validar la metodología de sintonización, se presentan resultados en simulación y experimentales.