Evaluación experimental del rendimiento de los controladores Fuzzy aplicados en un sistema fotovoltaico autónomo

Experimental evaluation of Fuzzy controller performance applied in autonomous photovoltaic system

En este artículo se pretende llevar a cabo una evaluación experimental de la utilización de técnicas de asignación de polos en el control Fuzzy aplicadas al flujo de CC en un sistema fotovoltaico autónomo, con el fin de garantizar una condición de estabilidad y un determinado rendimiento para la operación del sistema. Es presentado en la primera etapa del trabajo un modelo matemático que describe adecuadamente el comportamiento dinámico en cuestión fue linealizado el sistema en torno a un punto de operación haciendo uso de las series de Taylor, seguido por el análisis en un ambiente computacional del modelo linealizado del sistema fotovoltaico. Posteriormente, se evaluó de manera experimental el comportamiento dinámico en lazo abierto del sistema fotovoltaico autónomo, observando sus principales variables eléctricas (voltaje y corriente eléctrica). En la segunda etapa del trabajo, se investigó experimentalmente la aplicación de las técnicas de diseño de controladores PI clásico y controladores Fuzzy, con el objetivo de evaluar el comportamiento dinámico del sistema en lazo cerrado y garantizar la estabilidad de este, para pruebas en la variación del voltaje de referencia. Por fin, se presentaron los resultados de la evaluación experimental que demostró un mejor desempeño del controlador Fuzzy en comparación al controlador proyectado por la metodología clásica, cuando utilizada una planta fotovoltaica autónoma

This paper aiming to show an experimental evaluation of classic pole placement and Fuzzy controller design applied on the DC link voltage control in autonomous photovoltaic system in order to ensure the stability and desired performance. First stage shows the mathematical model to describe the dynamic behaviour, so was linearized the system around the operational point based on Taylor series approach. In sequence was performed the computational analysis using MATLAB software. Furthermore, was performed the experimental assessment about the dynamic behaviour in open loop of the autonomous photovoltaic system, mainly electrical variables of the system. In second stage, the experimental evaluation realized for these approaches (PI-classic and PI-Fuzzy) was applied on the system, assessing the dynamic behaviour in closed-loop ensuring the stability and desired performance subject to voltage setpoint variation. Finally, were compared the design control techniques and the experimental results shows the Fuzzy controller outperforms the classical design technique.