Desarrollo e implementación de controladores por modos deslizantes para sistemas de conversión de energía basados en pilas de combustible

Abstract

El presente trabajo aborda la implementación y validación de estrategias de control para un convertidor CC/CC tipo puente completo, integrado en una plataforma experimental destinada a ensayar sistemas híbridos de energía que emplean pilas de combustible de hidrógeno (PCH). Se desarrollaron algoritmos proporcionales-integrales (PI) y controladores por modos deslizantes (MD) de primer y segundo orden, orientados a la corriente media de salida y garantizar un desempeño robusto frente a perturbaciones externas e incertidumbres en los parámetros del sistema. La elección de estrategias basadas en MD responde a la necesidad de optimizar el desempeño de las PCH y facilitar su integración en sistemas energéticos híbridos, abordando sus desafíos operativos y contribuyendo a su viabilidad en la transición hacia fuentes de energía sostenibles. Mientras que la implementación del control PI sirve como referencia para analizar y comparar el desempeño de los métodos de control por MD desarrollados. El proyecto incluyó el modelado dinámico del convertidor, que permitió describir matemáticamente su comportamiento bajo diferentes condiciones operativas, y el desarrollo de un sistema de control basado en un controlador digital de señales. Este sistema posibilitó la implementación de las estrategias de control diseñadas y el procesamiento en tiempo real de las señales del convertidor. Los resultados obtenidos muestran correlación con los modelos descritos y la efectividad de las estrategias de control empleadas, destacando su potencial para futuras aplicaciones en sistemas híbridos de energía con pilas de combustible.Ingeniero electrónic