1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
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Título:	Reducción de distorsión armónica total en un inversor multinivel mediante sistemas de inferencia neuro-difusa adaptativa optimizados con algoritmo de enjambre de partículas
Autor:	Sánchez Vargas, Oscar%1030417
metadata.dc.subject.other:	ANFIS, CHBMLI, Inversor Multinivel, THD, PSO
Data:	2026-01-16
Editora:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
Descrição:	Este trabajo trata de la optimización de los ángulos de disparo en un inversor multinivel en cascada (CHBMLI) para reducir la Distorsión Armónica Total (THD, Total Harmonic Distortion). Para ello, se propone una red de Sistema de Inferencia Neuro Difusa Adaptativa (ANFIS) combinada con el algoritmo de optimización por enjambre de partículas (PSO). El estudio se centra en la variación de los niveles de tensión de entrada derivados de un banco de baterías LiFePO4 utilizado en un Sistema de Alimentación Ininterrumpida (SAI) para analizar su impacto sobre los ángulos de conmutación y la THD. Se diseñó un conjunto de 35 casos experimentales utilizando un diseño de experimentos para entrenar la red ANFIS, considerando diferentes escenarios de carga de baterías. Posteriormente, el modelo entrenado se validó con datos de prueba y se comparó con los resultados obtenidos mediante simulaciones en Simulink. Los resultados muestran que la combinación de ANFIS y PSO determina eficientemente los ángulos de conmutación que minimizan la THD en el inversor, adaptándose dinámicamente a las variaciones del voltaje de entrada. Se observó una alta correlación entre los valores predichos por el modelo y los obtenidos en la simulación, validando así la eficacia del enfoque propuesto. Además, se verificó que el uso de ANFIS mejora la precisión en la selección de ángulos frente a los métodos de optimización convencionales. Las variaciones observadas en los resultados, con ±0.1%, demuestran que el modelo ANFIS con PSO puede manejar la incertidumbre y ajustar los ángulos de conmutación de forma eficaz, incluso en escenarios complejos. Sin embargo, se identificó que algunos experimentos muestran ligeras discrepancias en comparación con los valores entrenados, lo que puede atribuirse a la precisión decimal utilizada en los dispositivos físicos, como IGBTs o MOSFETs, que limita la precisión de conmutación. El análisis comparativo también pone de relieve el rendimiento del método propuesto en relación con otros estudios. Aunque los niveles de THD pueden variar debido al rango de análisis de armónicos y a la presencia de filtros, el método consigue resultados comparables sin necesidad de complejas etapas de filtrado, alcanzando valores de THD entre el 10.39% y el 10.97% (para 7 niveles). Esto supone una ventaja significativa en cuanto a simplicidad de diseño y rentabilidad para sistemas SAI y otras aplicaciones de potencia. En conclusión, la combinación de ANFIS con PSO resulta ser una alternativa para optimizar los ángulos de conmutación en inversores multinivel. Reducen la THD y mejoran el rendimiento de los sistemas SAI basados en baterías de iones de litio. La metodología propuesta puede extenderse a otros esquemas de inversores y condiciones de operación, permitiendo futuras investigaciones en electrónica de potencia e inteligencia artificial aplicada.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
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