Estrategias de regulación predictivas adaptadas a las altas frecuencias de control de los accionamientos eléctricos hexafásicos

Abstract

El calentamiento global es una de las principales amenazas para la sostenibilidad del planeta y de la sociedad humana. En los últimos años se ha intensificado por el aumento en la emisión de gases de efecto invernadero. Ante esta alarmante situación, numerosos países han firmado compromisos globales para reducir dichas emisiones. En este aspecto, el sector del transporte ofrece un amplio margen de mejora, y se prevé una transición hacia una movilidad más sostenible. En la electrificación de los medios de transporte, los accionamientos eléctricos multifásicos emergen como una alternativa prometedora que ofrece ventajas sobre los sistemas trifásicos convencionales, como mayor tolerancia a fallos y una eficiencia superior. En la regulación de los accionamientos eléctricos multifásicos se ha extendido el uso del control predictivo basado en modelo (MPC), por su simplicidad conceptual, flexibilidad y buena respuesta dinámica. Además, el desarrollo de soluciones multivectoriales consiguen que el MPC obtenga una buena calidad de corrientes, mitigando la principal limitación de su versión estándar. Sin embargo, el aumento de la frecuencia de control representa una debilidad de las técnicas multivectoriales, al disminuir el rendimiento del accionamiento, lo que se debe a que un efecto no lineal del convertidor electrónico, el tiempo muerto, incrementa su influencia conforme lo hace la frecuencia. Este TFG estudia la influencia del tiempo muerto en el MPC, desarrollando una técnica de regulación predictiva multivectorial para un accionamiento eléctrico hexafásico. El algoritmo de control propuesto incorpora un conocimiento adicional sobre el efecto del tiempo muerto, mejorando las prestaciones del accionamiento multifásico y abordando las limitaciones. La efectividad del método desarrollado se valida con simulaciones numéricas y ensayos en una bancada experimental, comparándolo con otro esquema multivectorial que no considera la influencia del tiempo muerto.