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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Inversor de tensão com controlador de ação repetitiva e “pd-feedforward” embarcado em FPGA
Alternate title (s): Voltage inverter with repetitive action controller and "pd-feedforward" embedded in FPGA
Author: Souza, Nei Oliveira de
First Advisor: Coelho, Ernane Antônio Alves
First member of the Committee: Avelar, Henrique José
Second member of the Committee: Lima, Gustavo Brito de
Third member of the Committee: Peretta, Igor Santos
Summary: A pesquisa desenvolvida é sobre a aplicação do uso da FPGA na área de Eletrônica de Potência. Desenvolveu-se um controle para inversor de tensão CC/CA monofásico com filtro de saída LC controlado por PWM senoidal unipolar, tendo como carga um retificador não controlado. O controle implementado, o qual integra as ações de controle repetitiva e PD-Feedforward, foi todo embarcado em FPGA, assim como as funções de geração de tensão de referência, geração de portadora triangular e PWM digital, comparador digital para proteção e operações matemáticas em ponto fixo do tipo multiplica e acumula para as funções digitais. Uma parte das funções foi implementada por meio de software com alto nível de abstração, e outra parte foi implementada em baixo nível, através de linguagem de descrição de hardware. A pesquisa visa mostrar a viabilidade da aplicação das FPGAs em Eletrônica de Potência, como uma alternativa aos DSPs, para o controle de conversores, realizando o cálculo das leis de controle em ponto fixo, e não somente para a substituição de circuitos digitais. A pesquisa é inédita para o NUPEP (Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência) da Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia. Portanto é uma pesquisa de início da utilização de FPGA na área de Eletrônica de Potência para o NUPEP.
Abstract: The research developed herein is based on the applied use of a FPGA to the area of Power Electronics. The authors developed a single-phase DC/CA inverter control with an LC output filter controlled by a unipolar sine wave PWM, which uses as its load a non-controlled rectifier. The implemented control, which integrates the repetitive control actions and PD-Feedforward, was embedded in FPGA, along with the functions of reference voltage generation, triangular carrier generation and digital PWM, digital comparison for protection and mathematical operations in multiple type fixed point and accumulations for digital functions. A part of these functions was implemented through the software using high level abstraction, and the other part was implemented using low level abstraction through the hardware description language. This research study aims at showing the feasibility of applying FPGAs in Power Electronics, as an alternative to DSPs for converter control by performing the calculation for the control laws in fixed point, and not only for the substitution of digital circuits. This is a novel research project here at NUPEP (Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência) (Power Electronics research center)) at the electrical engineering faculty of the Federal University of Uberlandia. Therefore, this is an initial research project into the use of FPGA in the area of Power Electronics at NUPEP.
Keywords: FPGA
Controle Repetitivo
Embarcado
System Generator
Repetitive control
Embedded
System Generator
Inversores elétricos
Engenharia elétrica
Field programmable gate arrays
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::CONTROLE DE PROCESSOS ELETRONICOS, RETROALIMENTACAO
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: SOUZA, Nei Oliveira de. Inversor de tensão com controlador de ação repetitiva e “PDFEEDFORWARD” embarcado em FPGA. 2018. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.285
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21057
Date of defense: 2-Mar-2018
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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