Published November 30, 2022 | Version v1

Mapas cualitativos globales del comportamiento del convertidor de potencia tipo Buck-Boost en lazo cerrado

  • 1. Universidad de Los Andes, Mérida Venezuela

Description

En este trabajo se muestra el análisis del comportamiento global y local del convertidor de potencia tipo Buck-Boost en la
zo cerrado usando como controlador la técnica de Realimentación del Vector de Estados. Las ecuaciones diferenciales que 
modelan el convertidor son no lineales y no tienen solución explícita por lo que se aborda el estudio desde el punto de vista 
cualitativo, de manera tal que se puedan obtener los diferentes comportamientos que ocurren en el sistema dinámico en la
zo cerrado, es decir, se busca información cualitativa que defina cuantos puntos de equilibrio existen, lo que ocurre cuando 
existe una bifurcación de esos puntos de equilibrio, el tipo de comportamiento local puede tener cada uno, desde donde 
vienen y hacia dónde van las soluciones o trayectorias, la forma que tienen las separatices, existencia o no de ciclos límite. 
Usando la teoría de sistemas dinámicos, se demuestra que el convertidor Buck-Boost en lazo cerrado puede tener uno, dos 
o tres puntos de equilibrio y es un sistema cuadrático acotado. Así mismo, se obtienen los mapas cualitativos globales en 
términos de diagramas de fase y los rangos globales en función de los parámetros cuando el sistema tiene uno, dos o tres 
puntos de equilibrio. Se complementa la información del comportamiento del sistema con un análisis cualitativo local en 
los puntos de equilibrio donde pueden existir sillas, atractores, repulsores, centros, silla-nodo y se obtienen los rangos de 
operación locales en función de los parámetros del sistema. 

Other (English)

This work shows an analysis of the global and local behavior of the Buck-Boost power converter in closed loop using the 
State Vector Feedback technique as controller. The differential equations that model the converter are nonlinear without 
explicit solution, so the study is approached from a qualitative point of view, so that the different behaviors that occur in the 
closed-loop dynamic system can be obtained, that is, qualitative information is sought that defines how many equilibrium 
points exist, what happens when there is a bifurcation of these equilibrium points, the type of local behavior each one can 
have, from where the solutions or trajectories come and go, the form that the separatices have, the existence or not of limit 
cycles. Using dynamical systems theory, it is shown that the closed-loop Buck-Boost converter has one, two, or three equi
librium points and is a bounded quadratic system. Likewise, the global qualitative maps are obtained in terms of phase dia
grams and the global ranges based on the parameters when the system has one, two or three equilibrium points. The infor
mation on the behavior of the system is complemented with a local qualitative analysis at the equilibrium points where there 
may be saddle, attractors, repulsors, centers, saddle-node and the local operating ranges are obtained based on the system 
parameters. 

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Alternative title (English)
Global qualitative maps of the behavior of the Buck-Boost power converter in closed loop

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Dates

Accepted
2022-10-12