Diseño y simulación del control en cuatro cuadrantes de una máquina DC con un conversor DC/DC tipo CÛK bidireccional.

Abstract

El presente trabajo de integración curricular presenta el diseño y simulación del control en cuatro cuadrantes de una máquina DC mediante un conversor DC/DC tipo Cûk bidireccional. Para el efecto, se realiza un análisis de la máquina operando en sus cuatro cuadrantes, en función de su operación, se analiza cómo debe diseñarse el conversor DC/DC tipo Cûk bidireccional para controlarla. Para el diseño del regulador se modela matemáticamente, tanto, el conversor DC/DC tipo Cûk y la máquina DC. Con estos modelos se sintoniza el regulador en cascada para controlar el comportamiento de la máquina DC, mediante el actuador que es el conversor DC/DC tipo Cûk bidireccional. Es posible controlar el lazo interno o de corriente y el lazo externo o de velocidad, para lo cual se sintoniza los reguladores PI. A fin de obtener una visualización interactiva e intuitiva del trabajo de integración curricular, se diseñó una interfaz hombre-máquina diseñada mediante las herramientas de Matlab App-Designer, donde se puede observar como el conversor DC/DC tipo Cûk permite el control de la máquina DC en sus cuatro cuadrantes de operación. Finalmente utilizando índices de desempeño se determina que el control es aceptable para el correcto funcionamiento de la máquina y la vida útil del conversor.