Simulación automática de convertidores electrónicos de potencia DC-DC

Abstract

En esta tesis se presenta una metodología híbrida para la simulación automática de convertidores electrónicos de potencia DC-DC. Esta metodología no requiere del conocimiento previo de la totalidad de topologías que modelan al sistema. En cambio, cada topología requerida se genera en tiempo de ejecución. También se detectan las dinámicas deslizantes producidas por la interacción de dos topologías de circuito; en caso de presentarse alguna, se formula un campo de Filippov que gobierna sobre la frontera de conmutación entre las dos topologías, evitándose posibles bloqueos en la simulación. Esta metodología se ha ampliado para realizar algunos experimentos numéricos más elaborados relacionados con el análisis no lineal, estos son: diagramas de bifurcaciones y detección, análisis de estabilidad y continuación de órbitas periódicas. Con base en las metodologías propuestas, se ha desarrollado una librería de MATLAB llamada: PCS (Power Converter Simulator). Los resultados de la simulación han sido comparados con los obtenidos mediante aplicaciones comerciales como PLECS y PSIM, obteniéndose resultados análogos. Para validar los algoritmos de análisis no lineal, se han replicado algunos resultados de la literatura

Abstract: This thesis presents a hybrid methodology for the automatic simulation of DC-DC power electronic converters. This methodology does not require the prior knowledge of all topologies that model the system. Instead, each required topology is generated at runtime. We also detect the sliding dynamics produced by the interaction of two circuit topologies; if any, a Filippov field is formulated in order to govern the switching boundary between the topologies, avoiding possible blockages in the simulation. This methodology has been extended to perform some more elaborated numerical experiments related to the nonlinear analysis, these are: bifurcation diagrams; and detection, stability analysis and continuation of periodic orbits. Based on the proposed methodologies, a MATLAB library has been developed. This library has been called: PCS (Power Converter Simulator). The simulation results have been compared with those obtained by commercial applications such as PLECS and PSIM, obtaining similar results. In order to validate the algorithms of nonlinear analysis some results of the literature have been replicated