Robust H8 design for resonant control in a CVCF inverter application over load uncertainties

CVCF (constant voltage, constant frequency) inverters are electronic devices used to supply AC loads from DC storage elements such as batteries or photovoltaic cells. These devices are used to feed different kinds of loads; this uncertainty requires that the controller fulfills robust stability conditions while keeping required performance. To address this, a robust H8 design is proposed based on resonant control to track a pure sinusoidal voltage signal and to reject the most common harmonic signals in a wide range of loads. The design is based on the definition of performance bounds in error signal and weighting functions for covering most uncertainty ranges in loads. Experimentally, the H8 controller achieves high-quality output voltage signal with a total harmonic distortion less than 2%Peer ReviewedPostprint (published version

Power quality improvement through a UPQC and a resonant observer-based mimo control strategy

Performance degradation is, in general, regarded as a power quality problem. One solution to recover grid performance is through the application of a unified power quality conditioner (UPQC). Although these devices are multi-input/multi-output (MIMO) systems, the most common control strategies consist of two decoupled controllers, which neglect the coupling effects and add uncertainty to the system. For this reason, this paper proposes a multivariable resonant observer-based control strategy of a UPQC system. This method includes all significant coupling effects between this system and the grid. This strategy results in a stability-based compensator, which differs from recently proposed strategies that are based on signal calculation and cannot assure closed-loop stability. In addition, this paper introduces a simplified controller tuning strategy based on optimal conventional methods without losing closed-loop performance. It implies that the controller can be easily tuned, despite the complexity of the MIMO dynamic model. The UPQC with the resonant observer is verified on an experimental setup for a single-phase system, obtaining three relevant results for power quality improvement: (1) harmonics compensation tested with a total harmonic distortion limit of 5%; (2) sags and swells mitigation; and (3) power factor correction, achieving a unitary value on the grid side.Peer ReviewedPostprint (published version

Diseño de un sistema de control para un compensador de calidad de potencia

Many high inductive loads and nonlinear ones cause high reactive power flux in the grid, because the grid Power Factor is not unitary. Accordingly, the power system losses robustness and power quality in other distribution nodes. Then, some PQ problems as waveform distortion and short duration root-mean-square variations as sags and swells (defined in the colombian standard NTC 5000-2013) take place as the most common issues. Therefore, this document describes an observer based control system design for a multivariable model of an Unified Power Quality Conditioner (UPQC). The implemented controller shows three main results: (1) Voltage sags and swells compensation, (2) grid Power Factor compensation achieving an unitary value and (3) Total Harmonic Distortion index less than 5% for the load voltage and the grid current. Those results was evaluated in an experimental setup for a single phase distribution system.Muchas cargas altamente inductivas y cargas no lineales ocasionan altos flujos de potencia reactiva en la red, ya que el factor de potencia en el suministro de energía no es unitario. En consecuencia, el sistema de distribución eléctrica comienza a perder robustez y calidad de potencia en otros nodos. Esto se ve representado en fenómenos, definidos en la norma técnica colombiana NTC 5000-2013, como distorsión de la forma de onda y variaciones de tensión de corta duración como sags e swells. Con el objetivo de solucionar los inconvenientes mencionados, este documento describe el diseño de un sistema de control basado en un modelo multivariable de un Acondicionador Unificado de Calidad de potencia (UPQC por sus siglas en inglés), haciendo uso de una estructura basada en observador. El controlador diseñado y evaluado muestra tres resultados fundamentales: (1) Compensación de sags, e swells de tensión, (2) Compensación del factor de potencia percibido por la red eléctrica a un valor unitario, y (3) Reducción del índice de Distorsión Armónica Total de la tensión en las cargas conectadas y en la señal de corriente suministrada por la fuente a valores menores al 5 %. Estos resultados fueron corroborados en un entorno experimental de un sistema monofásico.Vicerrectoría de Investigación y Extensión - Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de ColombiaQUIPU: 201010028222Línea de Investigación: control de convertidores electrónicos de potencia.Maestrí

Robust H8 design for resonant control in a CVCF inverter application over load uncertainties

CVCF (constant voltage, constant frequency) inverters are electronic devices used to supply AC loads from DC storage elements such as batteries or photovoltaic cells. These devices are used to feed different kinds of loads; this uncertainty requires that the controller fulfills robust stability conditions while keeping required performance. To address this, a robust H8 design is proposed based on resonant control to track a pure sinusoidal voltage signal and to reject the most common harmonic signals in a wide range of loads. The design is based on the definition of performance bounds in error signal and weighting functions for covering most uncertainty ranges in loads. Experimentally, the H8 controller achieves high-quality output voltage signal with a total harmonic distortion less than 2%Peer Reviewe

Intelligent software and tecnological convergence

La Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de Colombia, conforme al factor calidad y considerando las tendencias de vanguardia en el ámbito de innovación en ingeniería, desarrollo en la segunda parte de esté congreso, el software inteligente y convergencia tecnológica, Raspberry PI dispositivo apuntador utilizando Open CV, Procesar imágenes identificando maleza en cultivos, también plataformas tecnológicas en enseñanza en la automatización industrial, implementación de JAX-RS, arquitectura soportada en sistemas inteligentes con control de aprendizaje interactivo, modelado del efecto de alineación estática en prótesis transtibiales en redes neuronales, desarrollo e implementación robótica industrial, modelos en la predicción de pérdidas de propagación de ondas electromagnéticas por celular, además, sistemas de autocuidado para el monitoreo en la infraestructura tecnológica distribuida, modelado de elementos 3D trabajos basados en redes difusas, lógica modal de comunicación en sistemas multiagentes, sistemas de adquisición de datos en procesos agroindustriales, herramientas diagnostica en ergonomía aplicada en puesto de trabajo uso de música colombiana en estudiantes colombianos con BCI, sin olvidar, el método automático en morfología digital de hojas tropicales en Colombia, simulación de radiopropagación en red LTE en banda de dividendo digital, desarrollo de plataformas con inteligencia artificial, Cloud computing una oportunidad para las mipymes en Colombia, ontología en la construcción de indicadores en un sistema de soporte con identificador de vulnerabilidad, Nano y biotecnología para generar energía, modelo de optimización del programa para intercambio de riñones, adicionalmente, la tendencia en redes y banda ancha, aplicación de algoritmo genético en nuevos productos, control de maleza en la productividad de cultivo, tecnología de la información para la asignación de turnos de enfermería, antenas fractales en nanoestructuradas, y por último, Brokering servicios multiplataforma con accesibilidad de profesores y estudiantes a contenido educativo gratis. (Redacción propia).II. Software Inteligente y Convergencia Tecnológica. Raspberry Pi como dispositivo apuntador utilizando OpenCV e integrales proyectivas. Procesamiento de imágenes para identificación de malezas en cultivos. Plataforma tecnológica para la enseñanza y la simulación de procesos en automatización industrial. Comparación de implementaciones JAX-RS. Arquitectura distribuida soportada en sistemas inteligentes difusos para el seguimiento del aprendizaje en entornos interactivos. Modelado del efecto de la alineación estática de prótesis transtibiales aplicando redes neuronales. Diseño, desarrollo e implementación de la robótica industrial. Modelos para la predicción de pérdidas de propagación de ondas electromagnéticas en interiores en frecuencias de comunicación celular. Sistema de autocuidado basado en un enfoque de multiagentes para el monitoreo y la corrección de problemas en una infraestructura tecnológica distribuida. Modelado de elementos 3D: de Solidworks a Matlab. Construcción de activos de trabajo basados en conocimiento con redes difusas. Lógica modal en la formalización de comunicación en sistemas multiagentes. Sistemas de adquisición de datos en redes convergentes aplicados en procesos de agroindustria. Herramienta diagnóstica para la evaluación ergonómica del puesto de trabajo. El uso de música colombiana para evaluar el sentido de pertenencia en estudiantes colombianos con BCI. Un método automático para la caracterización morfológica digital de hojas tropicales de Colombia. Simulación de radiopropagación para el diseño de una red LTE en la banda del dividendo digital. Marco conceptual para el desarrollo de plataformas de enseñanza y aprendizaje basadas en inteligencia artificial. Cloud computing, una oportunidad para apalancar la cadena de valor de las mipymes en Colombia. Ontología para la construcción de indicadores de un sistema de soporte a las decisiones para la identificación del índice de vulnerabilidad territorial. Nano y biotecnología para la generación de energía (proyectos Universidad Católica). Modelo de optimización del programa de intercambio de riñones con múltiples etapas. Tendencias en redes y servicios de banda ancha. Aplicación de algoritmos genéticos al diseño de nuevos productos. El control de malezas como elemento significativo en la productividad de cultivos. Tecnologías de la información para resolver el problema de asignación de turnos de enfermería. Antenas fractales nanoestructuradas y estudiantes a contenidos educativos gratuitos