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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/846| Evaluación comparativa de estrategias de control predictivo del par para máquinas síncronas de imanes permanentes usando un FPGA | |
| OMAR SANDRE HERNANDEZ | |
| JOSE DE JESUS RANGEL MAGDALENO ROBERTO MORALES CAPORAL | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Predictive control Torque control PMSM FPGA | |
| This thesis focuses on the finite set model predictive control (MPC) strategies for
the torque control of a permanent magnet synchronous machine (PMSM). MPC is a
well-known modern control technique that is characterized by its ability to control constrained
systems. In the field of power electronics it has recently gained large attention
due to its natural discrete control of the power converters. Particularly, for electrical
drives the application of MPC for the torque control can be divided into two control
principles: the application of a single voltage space vector (VSV) during the whole control
cycle, and the application of one active VSV and one zero VSV in each control
cycle. These two principles can lead to different steady and dynamic performance of the
torque of the machine, which due to the large variation into the experimental setups
used during the development and testing of the predictive schemes, make impossible
to perform a quantitative evaluation of the characteristics obtained for each predictive
scheme.
This thesis addresses this limitation and aims to reduce the gap in quantitative
evaluation between predictive schemes by two main contributions: A method to obtain
the parameters of a PMSM in an off-line mode; and a comprehensive comparison of four
predictive torque control schemes for a PMSM, which are the finite set model predictive
control (FS-MPC), simplified FS-MPC (SFS-MPC), predictive direct torque control
(PDTC), and model predictive torque control (MPTC). The last method is modified to
obtain a simplified MPTC which provides reduced calculations and guarantees optimal
performance of torque control.
El presente trabajo de tesis está centrado en las estrategias de control predictivo basado en modelo (MPC, del inglés, model predictive control ) de conjunto finito para el control del par de una maquina síncrona de imanes permanentes (PMSM, del inglés, permanent magnet synchronous machine). El MPC es una técnica de control moderna bien conocida que se caracteriza por su capacidad para controlar sistemas con restricciones. En el campo de la electrónica de potencia, recientemente ha ganado gran atención debido a su control totalmente discreto de los convertidores de potencia. Particularmente, para los accionamientos eléctricos, la aplicación del MPC para el control del par de máquinas eléctricas se puede dividir en dos principios de control: la aplicación de un vector espacial de voltaje (VSV, del inglés, voltage space vector ) durante todo el ciclo de control, y la aplicación de un VSV activo y un VSV cero en cada ciclo de control. Estos dos principios pueden conducir a diferentes desempeños en el estado estable y dinámico del par de la máquina, y debido a la gran variación en las configuraciones experimentales utilizadas durante el desarrollo y la prueba de los esquemas predictivos, se vuelve imposible realizar una evaluación cuantitativa de las características obtenidas para cada esquema predictivo. El presente trabajo de tesis aborda esta limitación y tiene como objetivo reducir la brecha en la evaluación cuantitativa entre los esquemas predictivos mediante dos contribuciones principales: Un método para obtener los parámetros de una PMSM en un modo fuera de l´ınea; y una comparación exhaustiva de cuatro esquemas de control predictivo del par para una PMSM, que son el control predictivo basado en modelo de conjunto finito (FS-MPC, del inglés, finite set model predictive control ), el FS-MPC simplificado (SFS-MPC, del inglés, simplified FS-MPC), el control predictivo directo del par (PDTC, del inglés, predictive direct torque control ) y el control predictivo del par basado en modelo (MPTC, del inglés, model predictive torque control ). El ´ultimo método se modifica para obtener un MPTC simplificado que proporciona cálculos reducidos y garantiza un rendimiento óptimo del control del par. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 11-12-2017 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Sandre-Hernández O | |
| DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Electrónica |
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