Realizó el diseño e implementación de un convertidor VSI con control predictivo basado en modelo utilizando hardware in The Loop para aplicaciones en sistemas de generación solar fotovoltaica

«Diseño e Implementación de un Convertidor VSI con Control Predictivo Basado en Modelo Utilizando Hardware in The Loop para Aplicaciones en Sistemas de Generación Solar Fotovoltaica», se denomina el Trabajo Final de Grado (TFG) presentado por el ahora ingeniero Franco Daniel De Vargas Idoyaga, como prueba final para egresar de la carrera de Ingeniería Mecatrónica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA). La defensa del trabajo se realizó el viernes 14 de Agosto del 2026 en la Institución.

En los últimos años, los sistemas de generación de energía eléctrica han experimentado una transformación significativa impulsada por la creciente incorporación de fuentes renovables, particularmente la energıa solar fotovoltaica, cuya participación en la matriz energética mundial ha mostrado un crecimiento sostenido en la última década. En este contexto, los convertidores electrónicos de potencia, en particular los inversores de fuente de tensión (Voltage Source Inverter, VSI), desempeñan un rol fundamental como interfaz entre los paneles fotovoltaicos y la red o las cargas locales.

En el Trabajo Final de Grado se presentó el diseño, implementacion y validacion de un inversor de fuente de tensión (VSI) trifásico de dos niveles controlado mediante Control Predictivo de Conjunto Finito basado en Modelo (FCS-MPC), orientado a aplicaciones de generación solar fotovoltaica. El algoritmo de control se valida primero mediante simulación offline como un C-script en PLECS, y posteriormente se implementa en un microcontrolador TI LAUNCHXL-F28379D, incorporando efectos prácticos como la compensación del retardo computacional, la cuantización del ADC y  la sincronización ADC-ePWM. La validación experimental se realiza mediante una plataforma Hardware-in-the-Loop (HIL), en la cual el controlador embebido interactúa en tiempo real con un PLECS RT Box 1 que emula el inversor y su carga. Se reportan resultados de régimen permanente, análisis espectral y respuesta transitoria tanto para la simulación offline como para la plataforma HIL, y la respuesta transitoria se verifica adicionalmente con un osciloscopio fısico conectado a las salidas analogicas del RT Box 1.

Los resultados muestran un seguimiento satisfactorio de las referencias de corriente ante cambios de amplitud y frecuencia, con valores de distorsión armónica total (THD) de 1.44 % en simulación y 1.69 % en HIL para una referencia de 7 A RMS a 50 Hz, ambos ampliamente por debajo del límite de 5 % establecido por la norma IEEE 519. Un barrido adicional de la inductancia de carga permite identificar un valor óptimo que minimiza el THD, confirmando el impacto de los parámetros de carga sobre la calidad de la energía entregada.