[ca] La creixent demanda energètica, l'esgotament dels combustibles fòssils i l'augment de l'escalfament global a causa de l'emissió de carboni ha donat lloc a la necessitat d'un sistema energètic alternatiu, global i respectuós amb el medi ambient. L'energia solar es considera una de les formes d'energia més inesgotables d'aquest univers, però té el problema de la baixa eficiència a causa de les diferents condicions ambientals. El panell solar presenta un comportament no lineal en condicions climàtiques reals i la potència de sortida fluctua amb la variació de la irradiació solar i la temperatura. El canvi de les condicions meteorològiques i el comportament no lineal dels sistemes fotovoltaics suposen un repte en el seguiment de diferents PowerPoint màxims. Per tant, per extreure i lliurar contínuament la màxima potència possible del sistema fotovoltaic, en determinades condicions ambientals, s'ha de formular l'estratègia de control de seguiment del punt de potència màxima (MPPT) que funcioni contínuament el sistema fotovoltaic al seu MPP. Es necessita un controlador no lineal robust per garantir el MPPT mitjançant la manipulació de les línies no lineals d'un sistema i el fa robust contra les condicions ambientals canviants. El control de mode lliscant (SMC) s'utilitza àmpliament en sistemes de control no lineals i s'ha implementat en sistemes fotovoltaics (PVC) per rastrejar MPP. SMC és robust contra les pertorbacions, les incerteses del model i les variacions paramètriques. Representa fenòmens indesitjables com el xerramec, inherent al fet que provoca pèrdues d'energia i calor. En aquesta tesi, en primer lloc, es formula un controlador SMC d'ordre sencer per extreure la màxima potència d'un sistema solar fotovoltaic en condicions climàtiques variables que utilitzen l'esquema MPPT de pertorbació i observació (P \ & O) del sistema fotovoltaic autònom proposat. El sistema proposat consta de dos esquemes de bucles, a saber, el bucle de cerca i el bucle de seguiment. P&O MPPT s'utilitza al bucle de cerca per generar el senyal de referència i un controlador SMC de seguiment s'utilitza a l'altre bucle per extreure la màxima potència fotovoltaica. El sistema fotovoltaic es connecta amb la càrrega mitjançant el convertidor d'alimentació electrònic DC-DC de potència. Primer es deriva un model matemàtic del convertidor d'augment i, basat en el model derivat, es formula un SMC per controlar els impulsos de la porta del commutador del convertidor d'augment. L'estabilitat del sistema de bucle tancat es verifica mitjançant el teorema d'estabilitat de Lyapunov. L'esquema de control proposat es prova amb diferents nivells d'irradiació i els resultats de la simulació es comparen amb el controlador de derivades integrals proporcionals clàssiques (PID). El SMC clàssic representa fenòmens indesitjables com el xerramec, inherent al fet que provoca pèrdues d'energia i calor. A la següent part d'aquesta tesi, es discuteix el disseny del controlador de mode lliscant adaptatiu (ASMC) per al sistema fotovoltaic proposat. El control adoptat s'executa mitjançant un ASMC i la millora s'actualitza mitjançant un algorisme d'optimització MPPT de mètode de cerca de patrons millorats (IPSM). S'utilitza un MPPT IPSM per generar la tensió de referència per tal de comandar el controlador ASMC subjacent. S'ha dut a terme una comparació amb altres dos algoritmes d'optimització, a saber, Perturb \ & Observe (P&O) i Particle Swarm Optimization (PSO) amb IPSM per MPPT. Com a estratègia no lineal, l'estabilitat del controlador adaptatiu es garanteix mitjançant la realització d'una anàlisi de Lyapunov. El rendiment de les arquitectures de control proposades es valida comparant les propostes amb la del conegut i àmpliament utilitzat controlador PID.

[es] La creciente demanda de energía, el agotamiento de los combustibles fósiles y el aumento del calentamiento global debido a la emisión de carbono han hecho surgir la necesidad de un sistema energético alternativo, de eficiencia general y respetuoso con el medio ambiente. La energía solar se considera una de las formas de energía más inagotables de este universo, pero tiene el problema de la baja eficiencia debido a las diferentes condiciones ambientales. El panel solar exhibe un comportamiento no lineal en condiciones climáticas reales y la potencia de salida fluctúa con la variación de la irradiancia solar y la temperatura. Las condiciones climáticas cambiantes y el comportamiento no lineal de los sistemas fotovoltaicos plantean un desafío en el seguimiento de la variación máxima de PowerPoint. Por lo tanto, para extraer y entregar continuamente la máxima potencia posible del sistema fotovoltaico, en determinadas condiciones ambientales, se debe formular la estrategia de control de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) que opere continuamente el sistema fotovoltaico en su MPP. Se requiere un controlador no lineal robusto para asegurar MPPT manejando las no linealidades de un sistema y haciéndolo robusto frente a condiciones ambientales cambiantes. El control de modo deslizante (SMC) se usa ampliamente en sistemas de control no lineales y se ha implementado en sistemas fotovoltaicos (PVC) para rastrear MPP. SMC es robusto contra perturbaciones, incertidumbres del modelo y variaciones paramétricas. Representa fenómenos indeseables como el parloteo, inherentes a él, que provocan pérdidas de energía y calor. En esta tesis, en primer lugar, se formula un controlador SMC de orden entero para extraer la máxima potencia de un sistema fotovoltaico solar en condiciones climáticas variables empleando el esquema MPPT de perturbar y observar (P&O) para el sistema fotovoltaico autónomo propuesto. El sistema propuesto consta de dos esquemas de bucles, a saber, el bucle de búsqueda y el bucle de seguimiento. P&O MPPT se utiliza en el bucle de búsqueda para generar la señal de referencia y se utiliza un controlador SMC de seguimiento en el otro bucle para extraer la máxima potencia fotovoltaica. El sistema fotovoltaico está conectado con la carga a través del convertidor elevador DC-DC electrónico de potencia. Primero se deriva un modelo matemático del convertidor elevador y, en base al modelo derivado, se formula un SMC para controlar los pulsos de puerta del interruptor del convertidor elevador. La estabilidad del sistema de circuito cerrado se verifica mediante el teorema de estabilidad de Lyapunov. El esquema de control propuesto se prueba bajo diferentes niveles de irradiancia y los resultados de la simulación se comparan con el controlador clásico proporcional integral derivado (PID). El SMC clásico describe fenómenos indeseables como el parloteo, inherente a él, que causa pérdidas de energía y calor. En la siguiente parte de esta tesis, se analiza el diseño del controlador de modo deslizante adaptativo (ASMC) para el sistema fotovoltaico propuesto. El control adoptado se ejecuta utilizando un ASMC y la mejora se actualiza utilizando un algoritmo de optimización MPPT del Método de búsqueda de patrón mejorado (IPSM). Se utiliza un IPSM MPPT para generar el voltaje de referencia para controlar el controlador ASMC subyacente. Se ha realizado una comparación con otros dos algoritmos de optimización, a saber, Perturb \ Observe (P&O) y Particle Swarm Optimization (PSO) con IPSM para MPPT. Como estrategia no lineal, la estabilidad del controlador adaptativo está garantizada mediante la realización de un análisis de Lyapunov.