Ferramentas para controle de sistemas multivariáveis : uma revisão para aplicação em conversores conectados à rede elétrica.

Abstract

Os conversores de energia elétrica são essenciais em muitos sistemas elétricos modernos, como em dispositivos de eletrônica de potência, sistemas de geração de energia solar e eólica, além de inversores e formadores de rede. Conhecer o comportamento das variáveis associadas a esses sistemas é de suma importância para o projeto de controladores mais eficientes. O projeto de controladores para sistemas multivariáveis é desafiador devido à presença de acoplamentos cruzados e interações entre as variáveis, bem como à falta de estudos matemáticos sobre esses sistemas. Portanto, ferramentas exclusivas para sistemas \acf{MIMO} são necessárias para determinar a direção de controle, as variáveis que devem ser controladas. Este trabalho pretende apresentar e discutir ferramentas de controle multivariável, aplicando-as a conversores da eletrônica de potência, em especial, os conversores fonte de tensão de característica linear e não linear. Além disso, são abordadas metodologias como decomposição de valor singular, número de condicionamento, controlabilidade funcional, matriz de ganhos relativos, desacoplamento e controle descentralizado, seleção de pares de entrada e saída . Espera-se que este estudo contribua para a difusão do controle multivariável em sistemas de eletrônica de potência e para a compreensão de suas ferramentas e aplicações. As análises das plantas, a partir das ferramentas, se mostrou satisfatória, indicando as principais diferenças entre os dois sistemas analisados, quadrado e não quadrado. As análises mostraram que existe maior facilidade de se projetar controladores para o estudo de caso 1, de característica quadrada, e que, para sistemas não quadrados, deve-se atentar-se ao comportamento do sistema para determinadas regiões de frequência. Portanto, tais observações evidenciaram a importância de avaliar plantas multivariáveis com ferramentas apropriadas, garantindo uma análise que leva em consideração todas as variáveis envolvidas e proporcionando, assim, maior conhecimento do sistema na totalidade. Espera-se que esse trabalho contribua significativamente para a compreensão e aplicação eficaz das ferramentas do controle multivariável, facilitando o desenvolvimento de controladores mais eficientes e robustos para sistemas de energia elétrica modernos.