Controle preditivo com conjunto finito de estados modulado robusto aplicado no controle de máquinas de indução

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Figueiredo, Rafael Bruno Ferreira
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124438
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho
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spelling Controle preditivo com conjunto finito de estados modulado robusto aplicado no controle de máquinas de induçãoCONTROLADOR PREDITIVO ROBUSTOACIONAMENTO DE MOTOR DE INDUÇÃOMODEL PREDICTIVE CONTROLFINITE CONTROL SETROBUST PREDICTIVE CONTROLINDUCTION MACHINE DRIVEPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Alfeu Joãozinho Sguarezi FilhoCoorientador: Dr. Angelo dos Santos LunardiDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Santo André, 2022.Esta dissertação realiza uma revisão teórica de acionamento de máquinas de indução através de controle vetorial com orientação direta e indireta. Em seguida introduz o conceito de controle preditivo e FCS (Finite Control Set). São descritos o PTC (Predictive Torque Control) e um método de controle de corrente robusto, baseado em controlador deadbeat, aplicando os conceitos de Finite Control Set para eliminar a necessidade de moduladores de saída no controlador. Também é analisada uma modulação discreta para o Finite Control Set, chamada DSVM, onde é aumentado o numero de vetores por tempo de amostragem do controlador e também um estimador de fluxo adaptativo é implementado, visando melhorar a orientação direta do controlador para diversas gamas de velocidade. É implementada a compensação de atraso, que realiza a predição para o instante (k + 2), para verificar seu impacto prático. Os resultados mostram uma ótima resposta dinâmica para os métodos preditivos, além de apresentar um erro de estado estacionário mínimo. Ainda, os resultados da aplicação do DSVM diminuíram a distorção de corrente e ripple de torque para mesma frequência de amostragem, mas resultados mostram que aplicar três vetores ou aumentar três vezes a frequência de amostragem tem resultados parecidos. O controlador robusto em bancada não perdeu desempenho para variações de resistência de +300%. Já com o estimador adaptativo a partir de +100% o ripple nas variáveis de controle ficou degradado. Além disso, o estimador adaptativo trouxe distorção de corrente em regiões transitórias, evidenciando que a orientação indireta possa ser melhor opção, com menor custo computacional e com baixo impacto na robustez paramétrica do controlador até 100% de erro nas resistências.This dissertation starts with a theorical revision of induction machine drives, from scalar control to indirect and direct field orientation methods. Then, introducts the concept of predictive control and Finite Control Set (FCS) for power electronics. It describes the Predictive Torque control (PTC) and Predictive Current Control (PCC) (based on deadbeat and feedfoward control for parametric robustness) using the FCS scheme to eliminate modulation on output stage. It also describes a Discrete Space Vector Modulation (DSVM) to be used with FCS controllers, were more than one voltage vetor is applied in each sample time, and an adaptive flux estimator intended to increase the parametric robustness of the controller in a wide speed range. A delay compensation method (prediction in (k + 2)) is analysed and experimentally tested. The simulation and experimental results show a great dynamic response and very little steady state error in current and speed control using PI. The DSVM results with three vectors shows a reduction in current distortion and torque ripple for the same sampling frequency but shows similar results when compared to a classical aproach with three times the sampling frequency. The robust current control with indirect orientation maintened it’s performance for stator and rotor resistance variations up to +300% in experimental results. With direct orientation using the adaptive estimator the control performance start degraded at 100% of resistances error, and brought poor performance and increased current distortion in transient operation, evidencing that Indirect orientation may be a better option with smaller computational burden and no impact in the robustness of the controller up to 100% parametric variation in resistances.Sguarezi Filho, Alfeu JoãozinhoLunardi, Angelo dos SantosPelizari, AdemirTorrico Altuna, José AlbertoFigueiredo, Rafael Bruno Ferreira2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf147 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124438http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124438&midiaext=80893Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124438porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-07-06T11:26:55Zoai:BDTD:124438Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-07-06T11:26:55Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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