Control robusto de comparadores criogénicos de corriente

"En esta tesis se analiza el comportamiento dinámico de los puentes basados en comparadores criogénicos de corriente (CCC) a lazo abierto y a lazo cerrado, utilizando técnicas de la teoría de control y con el objetivo de disminuir su incertidumbre de medición. Se trabajó con dos puentes constr...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Bierzychudek, Marcos E.
Otros Autores: Tonina, Alejandra
Formato: Tesis de Doctorado
Lenguaje:Español
Publicado: 2016
Materias:
MEDICION
TEORIA DEL CONTROL
SISTEMAS DE CONTROL
CORRIENTES ELECTRICAS
CONTROL ROBUSTO
Acceso en línea:http://ri.itba.edu.ar/handle/123456789/291
Aporte de:
Aportado por : Repositorio Institucional Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA) de Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA) .
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spelling I32-R138-123456789-2912022-12-07T15:17:52Z Control robusto de comparadores criogénicos de corriente Bierzychudek, Marcos E. Tonina, Alejandra Sánchez-Peña, Ricardo MEDICION TEORIA DEL CONTROL SISTEMAS DE CONTROL CORRIENTES ELECTRICAS CONTROL ROBUSTO "En esta tesis se analiza el comportamiento dinámico de los puentes basados en comparadores criogénicos de corriente (CCC) a lazo abierto y a lazo cerrado, utilizando técnicas de la teoría de control y con el objetivo de disminuir su incertidumbre de medición. Se trabajó con dos puentes constructivamente distintos y en ambos casos se demostró que un controlador robusto diseñado según la teoría H1 mejora el balance del puente con respecto al controlador integral utilizado convencionalmente. El primer sistema CCC estudiado fue diseñado para calibrar resistores con valores nominales entre 100 k y 1 G como elementos de dos terminales. Su comportamiento fue descrito con un modelo basado en un circuito eléctrico equivalente logrando un 70% de acuerdo entre mediciones y simulaciones. Luego, se construyó una familia de modelos y se demostró que la misma representa todas las configuraciones estudiadas del sistema. También se realizaron simulaciones a lazo cerrado para comparar el balance alcanzado con el controlador integral contra el obtenido con el nuevo controlador diseñado por medio de H1. Éste último redujo los efectos de las distorsiones a la salida del SQUID en 20 dB hasta 30 Hz y en una menor medida hasta 5 kHz. El segundo puente CCC analizado mide resistores desde 1 hasta 100 M como elementos de cuatro terminales. Por ser un sistema más complejo que el anterior se necesitó seleccionar cuatro configuraciones de trabajo. Para cada una se identificó un modelo y se implementó un controlador robusto. Se demostró experimentalmente que los nuevos controladores son aptos para el uso regular en calibraciones de resistores. Además se observó que los controladores diseñados con H1 redujeron los efectos de las distorsiones en la salida del sensor SQUID hasta diez veces desde 0; 1 Hz hasta 700 Hz." "In this thesis the open loop and closed loop dynamic behavior of two bridges based on cryogenic current comparators (CCC) were analysed using control theory techniques, in order to reduce the measurement uncertainty. In both cases a robust controller designed according to the H1 theory improved the bridge balance with respect to the conventional integral controller. The first studied CCC system was designed to calibrate two-terminal resistors with nominal values between 100 k and 1 G. Its behavior was described with an equivalent electrical circuit obtaining a 70% of agreement between measurements and simulations. Next, a family of models was constructed to represent all the possible configurations of the system. Closed-loop simulations were performed to compare the balance achieved with the integral controller and with the controller designed by H1. This second reduced the effects of distortions in the SQUID output by 20 dB up to 30 Hz and by a lower difference up to 5 kHz. The second CCC bridge can measure four-terminal resistors from 1 up to 100 M and is more complex. Hence fourworking configurationswere selected and for each setup a model was identified and a robust controller was implemented. Experimental data showed that the new controllers were suitable for regular use in resistance calibration. It was also noted that the controllers designed withH1 reduced the effect." Tesis Ingeniería (doctorado) - Instituto Tecnológico de Buenos Aires, Buenos Aires, 2016 2016-12-06T03:37:04Z 2016-12-06T03:37:04Z 2016 Tesis de Doctorado http://ri.itba.edu.ar/handle/123456789/291 es application/pdf
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