通过主动抑制热电模块的温度干扰来控制

IF 1.1 4区 计算机科学 Q4 AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2021-09-14 DOI:10.4995/RIAI.2021.14728
Jorge Luis Barahona-Avalos, Jose Antonio Juarez-Abad, G. S. Galván-Cruz, J. Linares-Flores
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摘要

本文提出了一种主动干扰抑制方法来间接控制由CD-CD型变换器供电的热电模块冷面温度。模块的动力学被认为是变换器输出电压的一种未知的、随时间变化的扰动。这种扰动是由广义比例积分观测器估计的,该观测器与控制器结合,允许将热电模块冷面的温度调节到所需的恒定值。设计的观察者在一种称为主动干扰抑制控制的在线消除方案中同时估计减速器变换器的输出电压和外生干扰。为了便于比较,在对变换器和模块组合动态模型进行近似线性化的基础上,设计了比例积分型控制器和线性二次控制器。通过实验原型获得的实验结果表明,所提出的控制技术对这类热电装置的有效性。
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Control mediante rechazo activo de perturbaciones de la temperatura de un módulo termoeléctrico
Este artículo presenta una aproximación mediante rechazo activo de perturbaciones para controlar, de manera indirecta, la temperatura de la cara fría de un módulo termoeléctrico alimentado por un convertidor CD-CD tipo reductor. La dinámica del módulo, es vista como una perturbación de naturaleza desconocida y variante en el tiempo, del voltaje de salida del convertidor. Dicha perturbación es estimada mediante un observador de tipo proporcional integral generalizado, el cual en combinación con el controlador permite regular la temperatura en la cara fría del módulo termoeléctrico a un valor constante deseado. El observador diseñado estima de manera simultánea el voltaje de salida del convertidor reductor y la perturbación exógena en un esquema de cancelación en línea, conocido como control mediante rechazo activo de perturbaciones. Para propósitos de comparación, se diseñan un controlador de tipo proporcional integral y un regulador cuadrático lineal, sobre la base de una linealización aproximada del modelo dinámico combinado del convertidor reductor y del módulo. Los resultados  experimentales que se obtuvieron mediante un prototipo experimental, permiten mostrar la efectividad de la técnica de control propuesta para este tipo de dispositivos termoeléctricos.
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