Controladores repetitivos convencionais não são adequados para aplicações onde os sinais de referência ou os distúrbios são periódicos mas cuja frequência fundamental pode sofrer modificações. Contudo, esta é uma situação frequentemente encontrada em aplicações de inversores de tensão modulados por largura de pulso alimentando cargas não-lineares ou conectados à rede elétrica. Várias propostas para a mitigação deste problema são encontradas na literatura especializada, mas não se reporta estudos analisando-as comparativamente. Neste sentido, este trabalho apresenta uma análise comparativa de três controladores repetitivos modificados desenvolvidos para resolver este problema. São considerados os seguintes métodos: i) ajuste contínuo da taxa de amostragem, ii) truncamento do número de amostras por ciclo da referência para o número inteiro mais próximo e iii) ajuste de uma taxa de amostragem fictícia de modo a manter constante o número de amostras do controlador por ciclo da referência. Estas abordagens são descritas em detalhes e os seus desempenhos são discutidos com base em resultados experimentais obtidos em dois protótipos distintos, que foram criteriosamente projetados para operar em altas e baixas frequências de comutação.

Conventional repetitive controllers are not suitable for applications were reference or disturbances are periodic where its fundamental frequency is subject to variation. However, this is a situation commonly encountered in applications of pulse-width modulated inverters feeding nonlinear loads or connected to the grid. Several approaches to mitigate this problem have been proposed in the literature, but there is no studies with comparative analysis among them. This paper provides a comparative analysis of three modified repetitive controllers developed to solve this problem. The following methods are covered in the analysis: i) continuous adjustment of the sampling rate; ii) truncation of the number of samples per reference cycle to the nearest integer and iii) adjustment of a fictitious sampling rate in order to maintain constant the number of samples of the controller per reference cycle. These existing approaches are depicted in details and its performances are discussed based on the experimental results obtained in two experimental prototypes, which had been carefully designed to operate at low and high switching frequencies.

Este trabalho apresenta uma abordagem geométrica para modulação PWM de inversores a três braços acionando máquinas de indução bifásicas. A principal característica do esquema proposto é o número reduzido de cálculos numéricos na modulação de tensões equilibradas e desequilibradas. Na modulação de tensões equilibradas é demonstrado que as amplitudes de linha das mesmas podem variar de zero até 0,707 pu da tensão do barramento CC, enquanto que na modulação de tensões de linha desequilibradas a amplitude da uma destas pode ultrapassar o valor de 0,707 pu do barramento CC. Os resultados obtidos com a técnica proposta são semelhantes aos resultados obtidos com modulação space vector, porém, a implementação da técnica geométrica proposta neste trabalho é realizada com menor esforço computacional comparado a modulação space vector. Resultados experimentais são apresentados para validação da análise teórica, e estes confirmam o bom desempenho do método de modulação proposto.

This paper presents a geometric approach for PWM modulation of three-leg inverters driving two-phase induction machines (TPIM). The main contribution of proposed scheme is the low computational effort to obtain symmetrical and asymmetrical line voltages suitable to fed two-phase induction machines. It is demonstrated that the amplitudes of line voltages can to vary from zero until 0.707 pu of DC-link for symmetrical output, while one of the voltages can overcome 0.707 pu of DC-link voltage in the asymmetrical case. The results obtained with the proposed modulation technique are similar to those obtained with space vector modulation, however, the implementation of the proposed modulation technique is much more simpler than the implementation of space vector modulation. Experimental results that validate the theoretical analysis are presented and they demonstrate the good performance and simplicity of the proposed modulation method.

Este artigo propõe estruturas de sincronismo monofásica e trifásica baseadas na teoria de filtragem ótima. Utiliza-se o filtro de Kalman para a geração dos sinais de sincronismo. Os métodos propostos consideram, explicitamente, em sua formulação, a existência de harmônicos, desequilíbrio de tensão, ruído de medida, transitórios e variações de freqüência. Estas perturbações deterioram o desempenho de muitos algoritmos de sincronismo propostos na literatura. A formulação apresentada aqui faz com que os sinais de sincronismo sejam menos sensíveis a estas perturbações. Adicionalmente, o filtro de Kalman fornece uma maneira de se obter um bom compromisso entre resposta transitória e rejeição a ruídos de medida para os sinais de sincronismo. Também se mostra que os métodos propostos podem ser úteis para fornecerem informações sobre a amplitude, fase instantânea e freqüência da rede, úteis para análise de qualidade de energia. Resultados experimentais utilizando um DSP TMS320F2812 são apresentados para mostrar o desempenho dos métodos propostos.

This paper proposes single-phase and three-phase synchronization methods based on the optimum filtering theory. The Kalman filter is used for the generation of the synchronization signals. The proposed methods incorporate, explicitly, in the problem formulation the presence of harmonics, voltage unbalance, measurement noise, transients and frequency deviation. These perturbations degrade the performance of many synchronization structures presented in literature. The formulation presented here makes the synchronization signals be less sensitive to these perturbations. It is also shown that the proposed methods can be helpfull to provide information about amplitude, instantaneous phase and frequency of the grid voltages, that can be usefull for purposes of power quality analysis. Furthermore, the Kalman filter provides a way to obtain a good compromise between transient response and measurement noise rejection for the synchronization signals. Experimental results using a DSP TMS320F2812 are presented to show the performance of the proposed schemes.