Tesis sobre el tema "Predictive motor control"
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Jackson, Carl Patrick Thomas. "Motor learning and predictive control". Thesis, University of Nottingham, 2007. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.519400.
Texto completoFun, Wey. "Adaptive motor control using predictive neural networks". Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1995. http://hdl.handle.net/1721.1/31065.
Texto completoMamma-Graham, Adamantia S. "An intermittent predictive control approach to modelling sustained human motor control". Thesis, University of Glasgow, 2014. http://theses.gla.ac.uk/5425/.
Texto completoKonara, Mudiyanselage Iresha Shamini Dharmasena. "Model Predictive Control of Five-Phase Permanent Magnet Assisted Synchronous Reluctance Motor". University of Akron / OhioLINK, 2018. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=akron1535203021942922.
Texto completoMOHAMED, MAHMOUD. "Model predictive control: an effective control approach for high performance induction machine drives". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2018. http://hdl.handle.net/11577/3424942.
Texto completoGli azionamenti con machine ad induzione (macchine asincrone nelle loro varie configurazioni), stanno riacquistando molta attenzione in diverse applicazioni industriali. A causa di questo crescente interesse applicativo, è diventato di essenziale importanza lo sviluppo di efficaci tecniche di controllo per ottenere dagli azionamenti in questione elevate prestazioni dinamiche. Fino ad oggi, il controllo degli azionamenti con macchina a induzione alimentati da convertitori di potenza è basato sul “principio del valore medio” delle grandezze in commutazione, utilizzando la modulazione di larghezza di impulsi con controllori lineari in una struttura a cascata. Recenti ricerche hanno dimostrato che è possibile utilizzare il Controllo Predittivo per controllare gli azionamenti con macchina a induzione, con l'utilizzo di convertitori di potenza senza utilizzare modulatori e controllori lineari. Questo nuovo approccio avrà un forte impatto sul controllo dell'elettronica di potenza nei prossimi decenni. I vantaggi del Controllo Predittivo derivano dalla possibilità di perseguire problemi multi-obiettivo, di includere facile le non linearità all'interno del modello, di trattare in modo semplice i vincoli di sistema, nonché dalla facilità di implementazione digitale e dalla flessibilità di includere modifiche ed estensioni al controllo secondo le applicazioni richieste. Inlinea con tutto ciò, la ricerca presentata in questa tesi riguarda lo sviluppo di diverse topologie di controllo per varie configurazioni di azionamenti con macchine a induzione, basate sul principio di Controllo Predittivo a modello con insieme finito degli stati di controllo (Finite Control Set Model Predictive Control - FCS-MPC), che definisce direttamente l’assetto dell'inverter di tensione (VSI). Inoltre, per aumentare la robustezza degli azionamenti, vengono proposti e sperimentati diversi approcci senza sensori elettromeccanici (sensorless). La prima topologia studiata di azionamenti con macchina a induzione (IM) è l'azionamento con motore a gabbia. Il controllo diretto di coppia (DTC) è aggiornato in termini di controllo predittivo a modello (MP DTC) e usato per controllare la coppia e il flusso statorico attraverso l'utilizzo di una efficace funzione di costo attraverso la quale è anche possibile facilmente comprendere e confrontare le varianti di implementazione e studiare i problemi di convergenza e di stabilità. Viene analizzato l'effetto della velocità sulle diverse versioni di controllo e sulle prestazioni complessive del MP DTC proposto; ciò consente di comprendere appieno il principio del DTC, nonché perché e quando esso funzioni bene. Vengono utilizzate due diverse procedure di stima della posizione e della velocità del rotore nel MP DTC proposto; il primo utilizza uno stimatore adattivo con modello di riferimento (MRAS), mentre l'altro sfrutta la stessa fase di predizione del MP DTC proposto per ottenere le informazioni sulla velocità effettuando infine un'estrapolazione lineare dei valori di velocità a partire dagli ultimi due campioni stimati. Sono state eseguite numerose prove in simulazione e sperimentali per convalidare l'efficacia di entrambi gli approcci sensorless nell’ottenere un preciso inseguimento del comando di velocità per una vasta gamma di situazioni. Per migliorare la robustezza del MP DTC proposto rispetto alle variazioni parametriche, il controllo del flusso dello statore viene sostituito con quello della potenza reattiva assorbita dal motore ad induzione; di conseguenza la sensibilità del controllo alle variazioni dei parametri è limitata e ciò è confermato attraverso i risultati ottenuti sia dalla simulazione che dalle prove sperimentali. Inoltre, viene presentato un ulteriore efficace approccio alternativo per il MP DTC, basato sul principio del controllo predittivo a modello dei valori istantanei delle potenze attive e reattive dell'azionamento, invece di controllare la coppia e il flusso come nell’usuale MP DTC. Questa variante ha il vantaggio che tutte le variabili controllate sono divenute quantità misurate (potenze attive e reattive) e quindi i problemi di stima comunemente presenti nei classici schemi DTC sono efficacemente limitati. Per gli ultimi due approcci di controllo (controllo di coppia e di potenza reattiva e controllo di potenza attiva e reattiva) viene anche adottato la stima della velocità rotorica che sfrutta la funzione predittiva del controllo. I risultati ottenuti attraverso la simulazione e la sperimentazione confermano la fattibilità delle due procedure alternative di controllo per ottenere una risposta dinamica robusta dell’azionamento con IM. Per limitare il ripple che accompagna gli andamenti controllati della coppia e del flusso statorico del motore, è stata presentata una tecnica efficace di riduzione della sua ampiezza. La tecnica è basata sull’impiego di un valore ottimale per il fattore di ponderazione w_f utilizzato nella funzione di costo per sommare i due contributi che la definiscono. Viene introdotta una derivazione matematica dettagliata del valore ottimale di w_f attraverso l'analisi dei comportamenti dell’ondulazione di coppia e del flusso. La tecnica di riduzione del ripple proposta è stata verificata tramite la simulazione usando il software Matlab/Simulink e sperimentalmente utilizzando la scheda di rapida prototipazione del controllo dSpace 1104. Ancora, l'implementazione adotta l'approccio sensorless basato sulla fase di predizione. Le prestazioni dell’azionamento con IM utilizzando quest’ultimo approccio proposto sono confrontate con i risultati ottenuti con l'approccio MP DTC che utilizza invece un valore arbitrario di w_f. Il confronto conferma la validità della procedura di riduzione del ripple nelle variabili controllate mantenendo nel contempo gli oneri di calcolo entro i limiti consentiti per l'implementazione. Il principio FCS-MPC è anche utilizzato per controllare la corrente del motore di induzione come alternativa al controllo classico ad orientamento di campo (Field Oriented Control -FOC). L'approccio proposto di controllo di corrente di tipo predittivo (Model Predictive Current Control - MPCC) appartiene alla classe del controllo predittivo ad isteresi (per limitare il frequenza di commutazione) in quanto il MPCC viene attivato dal raggiungimento dell’errore di corrente di una determinata soglia. In questo caso, la caratteristica sensorless dell’azionamento è ottenuta includendo un efficace osservatore Luenberger (LO) per una precisa stima del vettore del flusso del rotore insieme alla coppia di carico e alla velocità. È stata adottata una efficace procedura di allocazione dei poli per la selezione dei guadagni dell'osservatore; la procedura si basa sul posizionamento dei poli dell'osservatore a sinistra di quelli del motore nel complesso (piano di s) con una ridotta parte immaginaria, in modo che la stabilità dell'osservatore sia migliorata in un'ampia gamma di velocità. La fattibilità dell'azionamento sensorless con MPCC è ancora confermata attraverso la simulazione e i risultati sperimentali. La seconda topologia degli azionamenti con macchina a induzione che è stata studiata è l'azionamento con motore ad anelli con rotore alimentato da invertitore e statore da rete (Doubly Fed Induction Motor DFIM). È stato sviluppato un efficace algoritmo predittivo a modello (MP DTC) per il controllo dinamico della coppia e del flusso di rotore dell'azionamento DFIM. Inoltre, viene presentato un approccio efficace di soluzione sensorless che valuta la velocità e la posizione del rotore in modo esplicito senza la necessità di coinvolgere la stima del flusso nel processo di predizione; di conseguenza l'effetto delle variazioni dei parametri sulle prestazioni complessive dell'osservatore di posizione e velocità è sensibilmente limitato. Questo è stato provato attraverso i risultati ottenuti con test eseguiti in un'ampia gamma di velocità, dal sub-sincronismo a velocità super-sincrona. Durante l'operazione, la resistenza dello statore e i valori di induttanza di magnetizzazione sono stati modificati rispetto ai valori reali per studiare l'effetto di variazioni parametriche sulle prestazioni dell'osservatore. Anche in questo caso, il software Matlab/Simulink e una scheda di controllo dSpace 1104 sono stati utilizzati per convalidare l'efficacia dell'approccio sensorless del MP DTC per l’azionamento. I risultati dimostrano la robustezza del controllo sensorless proposto e la sua capacità di ottenere una precisa stima della posizione e della velocità del rotore. La terza topologia di azionamenti con macchina a induzione che è stata studiata è quella del generatore ad induzione con rotore avvolto (DFIG) e invertitore sul rotore. Viene presentata una derivazione analitica dettagliata del controllo predittivo diretto di potenza (MP DPC) per DFIG, che trasferisce ed estende l’approccio di controllo del MP DTC citato prima per il motore a induzione a doppia alimentazione (DFIM). Una soluzione sensorless ancora basata sull'osservatore adattivo a modello di riferimento (MRAS) è adottato per stimare la velocità e la posizione del rotore. Sia le simulazioni usando il software Matlab/Simulink che i test sperimentali utilizzando la scheda dSpace 1104 hanno mostrato le elevate prestazioni dinamiche dell'azionamento. I risultati ottenuti confermano la fattibilità del metodo MP DPC proposto per ottenere un controllo disaccoppiato di potenze attive e reattive per DFIG. In sintesi, si può dire che l'utilizzo proposto del controllo predittivo a modello ha dimostrato la sua capacità di ottenere elevate prestazioni dinamiche per le diverse topologie degli azionamenti con macchina ad induzione considerati. Inoltre, le tecniche sensorless proposte hanno confermato la loro efficacia per una vasta gamma di velocità. Tutto questo è stato verificato e validato attraverso una vasta attività analisi simulativa e di sperimentazione in laboratorio.
CIMINI, Gionata. "Complexity certification and efficient implementation of model predictive control for embedded applications". Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2017. http://hdl.handle.net/11566/245310.
Texto completoDue to the fast sampling frequency and the scarce computational resources, the complexity certification of optimization algorithms plays a key role in determining the success of embedded Model Predictive Control (MPC). This thesis proposes a certification algorithm for dual active-set methods, able to compute exactly the worst-case number of iterations and the amount of time needed to solve a parametric Quadratic Programming (QP) problem, like those that arise in linear MPC. Therefore, given an MPC problem and a computational unit, it can be certified if the optimization problem will be always solved in the prescribed amount of time. The lack of a complexity certification is a threat for accelerating methods as well, as speeding up the worst-case time is much more important than improving the average case in embedded MPC. The thesis presents two novel accelerating methodologies, for which the worst-case improvement can be exactly certified. The first is a semi-explicit MPC, combining an online solver with the multiparametric solution of those polyhedral regions that most affect the worst-case time. The second method consists of an alternative selection for violated constraints in dual active-set solvers, which lowers the worst-case number of iterations and the complexity of the single iteration. Finally, embedded MPC for electrical drives and power converters is experimentally investigated. MPC for the torque control of a brushless motor is demonstrated to be feasible on a cheap control board, and even faster than the corresponding multiparametric solution. Embedded MPC for pre-compensated DC-DC converters is developed, in order to overcome the obstacle of a non-modifiable primal controller, very common in power converters. The issue of estimating the state for multiple DC-DC converters on the same power supply is also addressed, by presenting a unified nonlinear robust observer for six different converter topologies.
França, Alex Pereira. "Controle preditivo não-linear baseado em multimodelos aplicado ao motor de indução". [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258912.
Texto completoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-16T22:20:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franca_AlexPereira_M.pdf: 3058764 bytes, checksum: beb5e6bdbba91505ff0ef14262e6be5c (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: Uma abordagem preditiva global-local para o controle de um motor de indução é apresentado nesta tese. O conceito de controle preditivo diz respeito a uma classe de controladores que tem se desenvolvido muito no âmbito do controle de sistemas de conversão de energia nos últimos anos, acompanhando o desenvolvimento da capacidade computacional dos sistemas microprocessados ao longo da última década. A técnica proposta é fundamentada numa lei de controle baseada em uin modelo identificado de um motor de indução. A identificação se dá de maneira experimental a partir da simulação de um motor de indução indiretamente orientado em função do fluxo do rotor, através de um modelo fuzzy do tipo Takagi-Sugeno TS com Funções de Base Ortonormal no consequente das regras.As ações de controle locais são combinadas são combinadas pela ativação das regras do modelo local devido, e a ação de controle global resultante é aplicada ao controle de velocidade do motor de indução. Este método permite ao controlador a inclusão nos parâmetros de controle das não-linearidades e restrições inerentes ao controle do máquinas elétricas
Abstract: A predictive global-local approach technic for induction motor control is presented in this thesis. Predictive control is a very wide class of controllers that have found rather recent applications in the control of electrical machines. Research on this topic has been increased in the last years due to the possibilities of today s microprocessors used for control. The proposed technique is founded on a identified model based predictive control. The identification technique applied in this method is based on the black box modeling of a Indirect Rotor Flux Oriented Induction Motor in stationary reference system through Takagi-Sugeno-TS fuzzy models with orthonormal base functions - OBF - on the rules consequents. Control actions are matched by local activation of the model rule because local and global control action is applied to speed control of an induction motor. This method allows the inclusion in the control parameters of non-linearities and constraints inherent the control of electrical machines
Mestrado
Energia Eletrica
Mestre em Engenharia Elétrica
Ibanez, Aurélien. "Emergence of complex behaviors from coordinated predictive control in humanoid robotics". Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066325/document.
Texto completoRising to the challenge of motor control for systems involved in multi-objective and highly-constrained activities is a requirement to enable the emergence of efficient and robust behaviors; the elaboration of complex motor coordination strategies is critical in ensuring performance, feasibility and safety.Although multi-objective predictive approaches enable the definition of complex and constrained strategies coordinating the motor activity of the system, their computational cost is a critical drawback from practical applications.The work presented in this dissertation aims at considering multi-objective predictive control for feasible and practical applications to humanoid robotics.A control architecture is proposed to this purpose as a multi-objective, two-layered controller exploiting the respective advantages of predictive and instantaneous formulations.The contribution of this work takes the form of the validation of the benefits from such an approach in its development for practical challenges and applications, in simulation and real-time implementation, on the iCub and TORO robots and virtual human models.Computational demand of the predictive level is contained with the introduction of reduced multi-objective predictive problems, enabling computationally-favorable formulations of the control problem using mixed-integer programming and sequential and parallel distributions.Despite the resulting approximations on the dynamics of the system at the predictive level, complex behaviors are emerging, exploiting elaborate coordination strategies between conflicting objectives and constraints to increase performance and robustness against disturbances
Kozubík, Michal. "Aplikace nelineárního prediktivního řízení pro pohon se synchronním motorem". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2019. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-400605.
Texto completoOsei-Boakye, Kwabena. "The development of diesel particulate matter (DPM) predictive model for the Barrick (Goldstrike) Meikle Mine /". abstract and full text PDF (UNR users only), 2007. http://0-gateway.proquest.com.innopac.library.unr.edu/openurl?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&res_dat=xri:pqdiss&rft_dat=xri:pqdiss:1448333.
Texto completo"August, 2007." Includes foldout illustrations. Includes bibliographical references (leaves 79-84). Library also has microfilm. Ann Arbor, Mich. : ProQuest Information and Learning Company, [2008]. 1 microfilm reel ; 35 mm. Online version available on the World Wide Web.
Preindl, Matthias. "Novel Model Predictive Control of a PM Synchronous Motor Drive; Design of the Innovative Structure, Feasibility and Stability Analysis, Efficient Implementation, Experimental Validation". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2014. http://hdl.handle.net/11577/3423480.
Texto completoIl soggetto affrontato dal presente lavoro sono i controlli avanzati di coppia per azionamenti con un motore sincrono a magneti permanenti. A questo scopo, è stata introdotta una struttura modulare che semplifica la progettazione e l’implementazione del controllo predittivo basato su un modello (model predictive control, MPC): lo schema è costituito dal controllo dinamico e dal quadro di controllo. Il controllo dinamico è un regolatore di flusso virtuale, utilizzato per raggiungere un valore di riferimento voluto e un osservatore di stato che serve a ridurre gli effetti delle proprietà non modellizzate del sistema. Il problema del controllo è stato semplificato tramite l’utilizzo di trasformate statiche chiamate quadro di controllo. Accanto alle trasformate alpha-beta e d-q viene usata una procedura per la generazione di riferimenti di stato, basati su un criterio ottimale. Il quadro di controllo contiene anche lo schema di attuazione, che serve per definire l’insieme di ingressi disponibili. Da un lato, il controllore comanda in modo diretto l’accensione e lo spegnimento dei semiconduttori, ovvero i vettori di tensione, ottenendo un insieme finito d’ingressi (Finite Control Set, FCS). Dall’altro lato vengono attuati cicli di accensione (duty-cycles) attraverso una modulazione (pulse width modulation, PWM): ciò risulta in un insieme convesso d’ingressi (convex control set, CCS). È stata eseguita un’analisi di stabilità sia per CCS-MPC sia per FCS-MPC. MPC è stabile, se il problema di controllo ottimale ad esso associato è risolvibile e l’errore di stato converge all’origine. Tale stabilità può essere garantita attraverso il principale teorema di stabilità di MPC. Tuttavia, i requisiti di calcolo restrittivi rendono il teorema difficilmente applicabile nella pratica. Di conseguenza, viene introdotto l’approccio MPC basato su Lyapunov (Lyapunov-based MPC) per gli azionamenti, il quale fornisce garanzie sulla stabilità indipendentemente dall’orizzonte di predizione. Un vincolo di stabilità basato sulle funzioni di controllo di Lyapunov (control Lyapunov function, CLF) assicura la convergenza all’origine ed è stato provato che il problema ottimale di controllo risultante è sempre risolvibile. In altre parole, ad ogni istante di campionamento si può trovare un ingresso che soddisfi tutti i vincoli del sistema e renda stabile il sistema a circuito chiuso. Le proprietà di CCS-MPC vengono ottenute utilizzando un controllo non lineare ed è dimostrato che il sistema vincolato ad anello chiuso è stabile secondo Lyapunov. Le proprietà di stabilità di FCS-MPC sono più complesse a causa dell’insieme non continuo d’ingressi. Utilizzando metodi della teoria degli insiemi si dimostra che un errore di controllo sufficientemente ampio può essere diretto verso l’origine e tenuto in un dintorno dell’origine ben definito. MPC richiede che in ogni istante di campionamento si risolva un problema di ottimizzazione (constrained finite time optimal control, CFTOC). La limitata potenza di calcolo dei microcontrollori e la brevità dei periodi di campionamento richiedono un CFTOC relativamente semplice, che si può ottenere utilizzando un modello di flusso virtuale nel sistema statico di riferimento. Scegliendo piccoli orizzonti di predizione si limita la dimensione del CFTOC, la cui risoluzione necessità di algoritmi efficienti, che permettano di ottenere un risultato all’interno di un periodo di campionamento. Il CFTOC di CCS-MPC è un programma (convesso) lineare o quadratico (linear program, lp; quadratic program, qp) che può essere risolto tramite algoritmi efficienti e noti. Al fine di elaborare una strategia di tipo minimalista, viene introdotto un algoritmo efficiente che risolve analiticamente il problema con un orizzonte di predizione di un passo. Il CFTOC di FCS-MPC è un problema di programmazione lineare o quadratico a numeri misti interi (mixed-integer) ed è quindi più difficile da risolvere con metodi numerici standard. In pratica si calcolano tutte le soluzioni possibili, tra le quali viene scelta la soluzione ottimale. Per migliorare l’efficienza di calcolo si combina quest’approccio con tecniche branch-and-bound e branch-and-cut. Gli algoritmi di controllo sono stati sviluppati su una piattaforma software-in-the-loop (SiL) basata su Matlab/Simulink e il codice di programmazione è stato implementato su un banco di prova sperimentale, senza modifiche. La valutazione approva la progettazione e la realizzazione di CCS-MPC e FCS-MPC e indica buoni risultati sia nell’operazione dinamica che in quella stazionaria. I due approcci MPC hanno proprietà diverse che risultano vantaggiose per applicazioni differenti. CCS-MPC ha una frequenza di commutazione costante ed è un’alternativa promettente al controllo vettoriale proporzionale-integrale (PI). Il concetto può essere combinato con diversi schemi di modulazione, nella fattispecie si usa la modulazione simmetrica di vettori spaziali (symmetric space vector modulation, SSVM) e la modulazione discontinua di vettori spaziali (discontinuous space vector modulation, DSVM). FCS-MPC tiene conto della commutazione dell’inverter e raggiunge all’incirca un ripple di commutazione costante, ma ottiene una frequenza di commutazione variabile. Il concetto è vantaggioso per sistemi dove è richiesta un frequenza di campionamento alta rispetto alla frequenza di commutazione, per esempio azionamenti ad alta potenza o servoazionamenti. Inoltre, lo spettro della corrente di FCS-MPC non contiene armoniche PWM e di conseguenza è vantaggioso in termini di rumore acustico, data la mancanza di toni distinti. Tuttavia, le armoniche PWM distinte di CCS-MPC sono più semplici da filtrare. Si può concludere affermando che lo studio del problema dei controlli avanzati di coppia per azionamenti con un motore sincrono a magneti permanenti, ha portato all’individuazione di una strategia innovativa. L’introduzione di una nuova struttura di controllo ha semplificato notevolmente il problema di controllo predittivo, con particolare attenzione al concetto di stabilità. Inoltre, le implementazioni di tale struttura si sono rivelate particolarmente efficaci su piano computazionale.
Carvalho, Douglas Freire de. "Sintonia de controlador preditivo não linear: análise comparativa com técnicas tradicionais". Universidade Federal de Goiás, 2017. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8045.
Texto completoApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-12-18T11:50:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Douglas Freire de Carvalho - 2017.pdf: 23722781 bytes, checksum: 3e99befa0116cb9ca768d092c541c055 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
This work presents study of nonlinear predictive controller, tuned by optimization process, applied to independent excitation DC motor speed control, controlled by fully controlled three phase rectifier. The methodology starts from the construction of the workbench that represents the real system followed by the development and validation of the computational model. The optimization process promotes the obtaining of optimized parameters for the nonlinear model based predictive controller to be implemented in the real process. Comparisons are made between the control technique proposed with classical control techniques, in computational and real environment. The results indicate the prominence of the proposed technique to be used in control of non-linear systems where seeks smaller errors even with disturbance insertions.
Este trabalho apresenta estudo de controlador preditivo não linear, sintonizado por processo de otimização, aplicado ao controle de velocidade de motor de corrente contínua de excitação independente acionado por retificador trifásico totalmente controlado. A metodologia parte da construção da bancada que representa o sistema real seguida pelo desenvolvimento e validação de modelo computacional. O processo de otimização, promove a obtenção de parâmetros otimizados para o controlador preditivo não linear baseado em modelos a serem implementados no processo real. São realizadas comparações entre a técnica de controle proposta com técnicas de controle clássicas, em ambiente computacional e real. Os resultados indicam a proeminência da técnica proposta a ser empregada em controle de sistemas não lineares onde busca-se menores erros mesmo com inserção de distúrbios.
Dias, Rafael Nunes Hidalgo Monteiro. "Análise comparativa de técnicas de controle Fuzzy e matriz dinâmica aplicadas à máquina de corrente contínua". Universidade Federal de Goiás, 2017. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8098.
Texto completoApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-11T11:02:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Nunes Hidalgo Monteiro Dias - 2017.pdf: 14690145 bytes, checksum: d12e70a2cd0ee1087a184468c55f0b08 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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This work presents a comparison between Fuzzy and dynamic matrix controllers. These controllers are applied to the direct current (DC) motor speed control, triggered by fully controlled three-phase rectifier. The construction of the real system and the development and validation of the computational model are described. The controllers’ parameters are obtained through an optimization process. Both control techniques are compared and results indicate better performance of the optimized controllers, which suggest their promise in nonlinear systems’ control, in which seeks out control without error, that fulfills well its duty and its able to resist the fatigues.
Este trabalho apresenta o comparativo entre os controladores Fuzzy e matriz dinâmica. Estes controladores são aplicados ao controle de velocidade do motor de corrente contínua, acionado por retificador trifásico totalmente controlado. A metodologia parte da construção do sistema real e do desenvolvimento e validação do modelo computacional. A obtenção dos parâmetros dos controladores é realizada através do processo de otimização. Realiza-se análise comparativa entre as técnicas de controle e os resultados apontam para a proeminência de controladores sintonizados via processo de otimização como técnica promissora a ser empregada em controle de sistemas não lineares, nos quais buscam-se controle em que não há erro, que cumpra bem o seu dever e apto para resistir às fadigas.
Santana, Eudemario Souza de. "Algoritmo preditivo baseado em modelo aplicado ao controle de velocidade do motor de indução". [s.n.], 2007. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260709.
Texto completoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-09T18:47:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_EudemarioSouzade_D.pdf: 2512813 bytes, checksum: 189069455159efa5f8327460e869f749 (MD5) Previous issue date: 2007
Resumo: Esta tese trata do emprego do controle preditivo baseado no modelo (MBPC-Model Based Predictive Control) no acionamento do motor de indução do trifásico, para controle de fluxo de rotor e velocidade. A estratégia MBPC baseia-se na minimização do erro entre as referências futuras e a predição do modelo, para gerar os sinais de controle. Nesta tese, o motor de indução é descrito por espaço de estados e, diferentemente, do MBPC não linear, que emprega algoritmos de busca para determinar os sinais de controle, a estratégia escolhida faz inearizações sucessivas. Assim sendo, a cada ciclo gera-se a lei de controle, sendo que esta é dada por uma equação algébrica. São necessários ao controlador preditivo o conhecimento das tensões de terminal do estator e das seguintes variáveis de estado: corrente de estator, fluxo de rotor e velocidade de eixo. Para a estimação dos estados é empregado o filtro de Kalman estendido. O torque de carga é tratato como uma perturbação e sua magnitude é obtida por duas abordagens: pela equação eletromecânica e pelo filtro de Kalman estendido. Resultados de simulação computacional e experimentais validam a proposta
Abstract: This thesis presents the results concerning the control of rotor flux and speed of the induction motor using MBPC strategy, which is based on the error minimization between the future set point and model prediction, resulting in control signals. In the case studied in this thesis the motor model is described in space-state. The non linear MBPC emploies search algorithms to find the control signals, whereas the technique used in this thesis made sucessives linearizations on model; therefore in every control cicle a new algebraic control lay is found. The predictive control needs to know the stator voltage and the following state variables: stator current, rotor flux and speed. In the order to estimate the states an extended Kalman filter is employed. The load torque is considered as a disturbance and its amplitude is obtained in two ways: by calculation via eletromechanical equation and by estimation via Kalman filter. The proposal has been validated by imulations and experiments
Doutorado
Energia Eletrica
Doutor em Engenharia Elétrica
Ortombina, Ludovico. "Innovative solutions for converters and motor drives oriented to smart cities and communities". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2018. http://hdl.handle.net/11577/3427192.
Texto completoSmart cities and communities are conjugated by European Union in different areas, including energy efficiency, low carbon technologies and mobility which are deeply merged with electric motors. Electric machines are ubiquitous in industry for a wide range of applications, consuming between 43% and 46% of all electricity that is generated in the world. Although some machines are used for high-performance applications, such as robots and machine tools, the majority are used in industrial processes for pumps, compressors, fans, conveyors, and other slower-dynamic applications. It is estimated that 92% - 95% of the life cycle costs of electric motors are associated with the energy they consume, leading to typical payback periods of < 2 years for the installation of an adjustable-speed drive. It is rather surprising to learn that, despite overwhelming evidence of the attainable savings, only 10% - 15% of all industrial motors presently use electronic adjustable speed drives. On the motor side, Synchronous Reluctance (SynR) motors are gaining lots of attention from industrial researchers and academics, due to their inherent characteristics like the high efficiency, the low cost and the low environmental footprint. Their characteristics fully meet the requirements imposed by smart cities and communities and the aforementioned low-dynamics applications, so they could be the heart of the revamping of those plants. There is wide agreement that the potential for future growth in the sales of industrial drives and SynR motors is still very substantial. SynR motors are prone to magnetic saturation, making the classic model with lumped parameters unsuitable. The main part of this thesis concerns the development of a new magnetic model for anisotropic motors, especially for SynR motors. It is based on a special kind of neural network (NN), called Radial Bases Function (RBF) NN, which is particularly advisable for an online updating due to its local property. A complete training procedure is proposed in which some considerations are done to define several NN parameters and to convert the nonlinear training problem into a linear one. Two different training algorithms are presented, the former one is fast but computationally cumbersome then suitable for an offline training while the latter one is lighter then proper for an online training. In order to complete the online parameters identification, a scheme based on a DC current injection is developed to estimate the stator resistance. An exhaustive analysis is carried out to disclose that the proposed method is independent from other motor parameters which is a strength asset in a saturable motor. An accurate stator resistance value improves in turn of the magnetic model. The second part of this dissertation deals with how to exploit an accurate magnetic model to enhance the motor control. In order to improve the efficiency of the motor, exploiting the RBF NN model and the online training algorithm, the Maximum Torque per Ampere (MTPA) curve is found. Starting from a blank NN, it is continuously online trained and a proper algorithm understands where the MTPA curve is respect to the current working point. Afterwards, the drive moves itself towards the actual MTPA. Finally, three different current control schemes tailored for anisotropic motors are presented, all based on the available NN-based magnetic model. The first one is a gain-scheduling PI control where the control gains are accordingly tuned to the working point to keep constant the control bandwidth. The second one is based on a classical PI regulator with a FF action to compensate for all the nonlinearity of magnetic maps. The third one is a constrained direct Model Predictive Control (MPC) where a long prediction horizon is achieved. In order to accomplish a long prediction horizon, the Sphere Decoding Algorithm is properly modified to make it suitable for a nonlinear system. The whole thesis was fully validated through an intensive simulation and experimental stage, except the long--horizon MPC which was tested only by simulation.
Silva, Wellington AssunÃÃo da. "Controle Preditivo Aplicado Ãs Malhas de Corrente e Velocidade de um Sistema de Acionamento com Motor de relutÃncia VariÃvel". Universidade Federal do CearÃ, 2013. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=9862.
Texto completoO Motor de RelutÃncia VariÃvel (MRV) vem cada vez mais chamando a atenÃÃo da indÃstria e da comunidade acadÃmica. Isso se deve ao crescente desenvolvimento da eletrÃnica de potÃncia e na Ãrea de microprocessadores nos Ãltimos anos, o que permitiu o avanÃo de outros sistemas de acionamentos tais como com MRV. A competitividade do MRV se justifica por seu baixo custo de produÃÃo e manutenÃÃo, uma elevada densidade de potÃncia, robustez e resistÃncia a faltas. O presente trabalho propÃe um esquema de controle robusto baseado em um Controlador Preditivo Generalizado (GPC) pertencente a famÃlia de Controladores Preditivos Baseados em Modelo (MPC) aplicados a malha de corrente e velocidade de um sistema de acionamento com MRV. O controlador proposto, assim como controladores tradicionais aplicados neste tipo de sistema tais como o controlador por Histerese e o controlador PID sÃo tambÃm aplicados com o objetivo de proporcionar meios de comparaÃÃo dos resultados experimentais obtidos. A estrutura do controlador à baseada no projeto de um filtro de modo a permitir uma resposta rÃpida, rejeiÃÃo a distÃrbios, atenuaÃÃo de ruÃdos e robustez com um baixo custo computacional. O controlador proposto foi implementado e os resultados comparados com controladores tradicionais e analisados quantitativamente por meio de Ãndices de desempenho. Para execuÃÃo das rotinas de controle foi utilizado um DSP das Texas Instruments (TMS320F28335), sendo suas caracterÃsticas principais apontadas. O algoritmo do software de controle à esquematizado. O trabalho fez uso da bancada de pesquisa em MRV do laboratÃrio do Grupo de Pesquisa em AutomaÃÃo e RobÃtica (GPAR) da Universidade Federal do Cearà (UFC).
Cavalca, Eduardo Bonci. "Avaliação de abordagens de controle preditivo aplicadas em um motor de indução trifásico". Universidade do Estado de Santa Catarina, 2013. http://tede.udesc.br/handle/handle/2077.
Texto completoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Model-based predictive control (MPC) approaches has been studied in a wide range of areas, as petrochemical and aerospace, mainly due to its capability of easily deal with physical and operational constraints. Moreover, such approaches can be extended for the application in control loops with nonlinear and time-variant systems. At this context, the objective of this work is to study some MPC techniques in order to evaluate their applicability to control a three-phase induction motor. More specifically, it was analyzed a Dynamic Matrix Control (DMC) approach, as well as two MPC techniques that uses state space modeling. The control algorithms in question and the nonlinear mathematical model of the motor in study were programmed using the free computing environment Scilab-Xcos®. The models of the threephase motor used in the MPC were obtained by a system identification method (based on the step response of the classical non-linear motor model) and by a phenomenological three-phase modeling approach. Multiple simulations have been performed considering variations in load and speed reference. Besides, some discussions are made related to the influence of the control parameters and about the computational cost. Finally, the results showed that the use of MPC techniques in induction machines has great potential.
Abordagens de controle preditivo baseado em modelo (MPC, do inglês model-based predictive control) têm sido estudadas em diversas áreas, como petroquímica e aeroespacial, principalmente devido à capacidade que apresentam em tratar restrições físicas e operacionais de forma simples. Além disso, tais abordagens podem ser estendidas para aplicação em malhas de controle de sistema não lineares e variantes no tempo. Nesse contexto o objetivo desse trabalho é estudar algumas técnicas de MPC a fim de avaliar sua aplicabilidade no controle de um motor de indução trifásico. Mais especificamente, é analisada a técnica DMC (do inglês Dynamic Matrix Control) bem como duas técnicas de MPC que utilizam modelos no espaço de estados. Os algoritmos de controle em questão e o modelo matemático não linear do motor estudado foram programados utilizando o Scilab-Xcos®, um ambiente de processamento de código livre. Os modelos do motor de indução trifásico utilizados no MPC foram obtidos por meio de um método de identificação de sistemas (baseado na resposta ao degrau do modelo clássico não linear do motor) e por uma abordagem de modelagem fenomenológica trifásica. Múltiplas simulações foram realizadas, considerando variações de carga e referência de velocidade, sendo então apresentadas algumas discussões sobre a influência dos parâmetros de controle e custo computacional. Finalmente, os resultados obtidos demonstraram que a aplicação de técnicas MPC em máquinas de indução apresenta um grande potencial.
Guazzelli, Paulo Roberto Ubaldo. "Controle preditivo de torque do motor de indução com otimização dos fatores de ponderação por algoritmo genético multiobjetivo". Universidade de São Paulo, 2017. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-23032017-094031/.
Texto completoThis work investigates the application of a multi-objective genetic algorithm to obtain a set of weighting factors suitable for use in Model Predictive Torque Control (MPTC) of a induction motor variable speed drive. MPTC approach aims at minimizing a cost function at each step, and is highlighted for its fast torque response, facility to incorporate system constraints and the absence of voltage modulators. Nevertheless, MPTC structure presents weighting factors in the cost function which lack of an analytical design procedure. The Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) was designed for a trade-off between torque and flux ripples minimization and minimization of the average switching frequency of the system. Simulated and experimental results showed NSGA-II offered a Pareto set of feasible solutions, so that torque ripple, flux ripple or average switching frequency can be minimized, depending on the solution chosen according to project demand. Thereby, there is a project tool for MPTC weighting factors able to adjust several factor at the same time, incorporating desired restrictions.
Couto, Luiz Alberto do. "Implementação e análise das técnicas de controle por modos deslizantes e preditivo não linear". Universidade Federal de Goiás, 2018. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/9068.
Texto completoApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-14T13:00:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luiz Alberto do Couto - 2018.pdf: 3388759 bytes, checksum: 70a8308aa7f38be796baef2403a183c3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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This work presents an implementation and analysis of traction control and linear trepidation techniques, driven by a six - pulse fully controlled three - phase rectifier. The methodology addresses the construction of real reality, modeling by method of system identification, design and tuning of optimization processes. The comparisons between the techniques are their characteristics and their performances when performing statistics, verifying the robustness of the series in non-linear systems. Both techniques perform satisfactory in the execution of the control, correlating with the.
Este trabalho apresenta a implementação e análise das técnicas de controle por modos deslizantes e preditivo não linear, aplicados no controle de velocidade de motor de corrente contínua de excitação independente, acionado por retificador trifásico totalmente controlado de seis pulsos. A metodologia aborda a construção da bancada real, modelagem por método de identificação de sistemas, projeto e sintonia dos controladores utilizando processo de otimização. São realizadas comparações entre as referidas técnicas destacando suas características e desempenhos quando executadas em condições semelhantes, verificando a robustez das mesmas atuando em sistemas não lineares. Ambas as técnicas apresentam desempenho satisfatório na execução do controle, dependendo portanto, da análise do sistema a ser implementado para a determinação do método apropriado.
Mynář, Zbyněk. "Algoritmy prediktivního řízení elektrických pohonů". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2014. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-220906.
Texto completoCarraro, Matteo. "Innovative estimation and control techniques in electric drives for mechatronic applications". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2014. http://hdl.handle.net/11577/3423466.
Texto completoLa ricerca presentata in questa tesi coinvolge molteplici aspetti che si legano alle più recenti metodologie di controllo studiate per azionamenti elettrici di ultima generazione. Lo studio teorico e la validazione in ambito sperimentale sono il frutto del lavoro svolto nel triennio di dottorato presso il laboratorio di azionamenti elettrici del Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali dell’Università degli Studi di Padova. I temi di ricerca trattati sono principalmente tre, tutti legati alla realizzazione e allo sviluppo di algoritmi di controllo innovativi, capaci di incrementare l’efficienza e le prestazioni delle macchine elettriche di ultima generazione per applicazioni meccatroniche. Azionamenti elettrici in grado di garantire elevate prestazioni ma sufficientemente flessibili da aggiornare in tempo reale i diversi parametri coinvolti nel algoritmo di controllo sono il filo conduttore e la motivazione della presente ricerca, così come la sostituzione di logiche di controllo standard o obsolete con nuove architetture di controllo capaci di sfruttare le più recenti innovazioni hardware. Al fine di contestualizzare e motivare la ricerca condotta nel panorama mondiale, nell’introduzione di ciascun capitolo è inserito un esaustivo inquadramento bibliograficoinerente inerente il problema affrontato. La prima parte della tesi presenta due nuove architetture di controllo per motori sincroni a magnete permanente, tipologia di macchina elettrica notoriamente apprezzata dal mondo accademico e industriale sia per la sua flessibilità d’uso che per la sua facile controllabilità. In tal senso, nel Capitolo2 è descritto e formalizzato un controllo non lineare per motori sincroni a magnete permanente anisotropi, inseribile in schemi di controllo convenzionali ad orientamento di campo per ottenere la condizione di funzionamento a massima coppia su corrente (MTPA). L’esaustiva analisi di convergenza e stabilità condotta al fine di ottenere un nuovo ed originale metodo per la sintonizzazione del regolatore (comprovato da numerose evidenze sperimentali) è sicuramente una delle caratteristiche distintive per questo ramo della ricerca. Per la stessa tipologia di motore è stato poi sviluppato un controllo predittivo a stati finiti con struttura decisionale gerarchica. A differenza delle tecniche di controllo tradizionali, la soluzione studiata garantisce una dinamica veloce e la possibilità di imporre condizioni operative diverse, volte all’ottimizzazione e all’incremento dell’efficienza energetica. L’esecuzione on-line di tale algoritmo per le verifiche sperimentali si è resa fattibile grazie all’adozione di una piattaforma di controllo basata su logica FPGA (Capitolo3), in quanto la velocità di calcolo offerta da tali dispositivi, svincolata dall’esecuzione sequenziale delle istruzioni tipica dei microprocessori, garantisce tempi di esecuzione dell’algoritmo contenuti a pochi us. Nella seconda parte della tesi (Capitolo5) è presentata un innovativa tecnica di identificazione parametrica per motori asincroni, capace di stimare i parametri del circuito equivalente a Gamma-inverso del motore asincrono, a rotore fermo. Come noto, le saturazioni del circuito magnetico della macchina e le non linearità ad esso associate deteriorano le performances nei normali controlli vettoriali sensored e soprattutto sensorless. Il metodo di identificazione parametrica studiato affronta e risolve molti problemi connessi alla stima delle non linearità dei parametri, configurandosi a tutti gli effetti come un evoluzione delle classiche tecniche di identificazione presenti in letteratura. La fattibilità pratica del metodo, validata con innumerevoli prove sperimentali e simulazioni agli elementi finiti su tre diversi motori ad induzione, conclude il capitolo e prova in modo definitivo la realizzabilità del metodo.
Bye, Robin Trulssen Electrical Engineering & Telecommunications Faculty of Engineering UNSW. "The BUMP model of response planning: a neuroengineering account of speed-accuracy tradeoffs, velocity profiles, and physiological tremor in movement". Publisher:University of New South Wales. Electrical Engineering & Telecommunications, 2009. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/43542.
Texto completoFomunung, Ignatius Wobyeba. "Predicting emissions rates for the Atlanta on-road light-duty vehicular fleet as a function of operating modes, control technologies, and engine charateristics". Diss., Georgia Institute of Technology, 2000. http://hdl.handle.net/1853/20834.
Texto completoSchenck, Wolfram. "Adaptive internal models for motor control and visual prediction". Berlin Logos-Verl, 2008. http://d-nb.info/989979113/04.
Texto completoTarragona, Roig Joan. "Smart control techniques for thermal energy storage systems". Doctoral thesis, Universitat de Lleida, 2021. http://hdl.handle.net/10803/671420.
Texto completoAumentar el uso de energía procedente de fuentes renovables es importante en la lucha contra el cambio climático. No obstante, su implantación plantea retos importantes debidos a la falta de continuidad en su generación y al desajuste que existe con los perfiles de consumo. La presente tesis doctoral se enmarca en dos propuestas para incrementar el rendimiento de los paneles fotovoltaicos en el ámbito de los sistemas de calefacción para edificios. Por un lado, el sistema integra un tanque de almacenaje de energía térmica, que permite almacenar la energía generada por los paneles durante el día, a fin de poderla consumir a las horas con más demanda. Por otro lado, el sistema también cuenta con una estrategia de control predictivo, que permite pronosticar las condiciones meteorológicas y las demandas de calefacción futuras, para ajustar el funcionamiento de todo el conjunto de elementos, considerando esta información. El sistema propuesto demostró ser efectivo en distintos tipos de climas y viviendas.
To increase the use of energy that comes from renewables is important to fight against climate change. However, their deployment leads to significant challenges due to the intermittence in their generation and the mismatch between energy demand and supply. In that sense, this PhD thesis is framed in two proposals to increase the performance of photovoltaic panels in heating systems integrated in the building sector. On the one hand, the system considers a thermal energy storage tank, which allows to store the energy produced by the panels during the solar hours, in order to consume it along the peak demand periods. On the other hand, the system also takes into account a model predictive control strategy, which enables to forecast weather conditions and future heating demands, to adjust the operation of all the elements. The proposed system demonstrated a good and effective behaviour in different climate conditions and buildings.
Mohammed, Mostafa Ahmed Ismail. "Predictive Control of Electric Motors Drives for Unmanned Off-road Wheeled Vehicles". Thèse, Université d'Ottawa / University of Ottawa, 2013. http://hdl.handle.net/10393/23984.
Texto completoGraf, Miroslav. "Moderní metody řízení střídavých elektrických pohonů". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2012. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-219421.
Texto completoSguarezi, Filho Alfeu Joãozinho. "Controle de potências ativa e reativa de geradores de indução trifásicos de rotor bobinado para aplicação em geração eólica com a utilização de controladores baseados no modelo matemático dinâmico do gerador". [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260744.
Texto completoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-17T02:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SguareziFilho_AlfeuJoaozinho_D.pdf: 7551857 bytes, checksum: a213e4502091f76c91d03fd013f66970 (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: A energia eólica surge como alternativa à crescente demanda por energia elétrica e as preocupações com as reduções de emissão de materiais poluentes no mundo todo. Nesse contexto, o objetivo desta tese é o de propor o uso de três tipos de controladores de potências ativa e reativa do gerador de indução trifásico com rotor bobinado para uso em parques eólicos. Os controladores propostos são o controlador deadbeat, o controlador por desacoplamento de fluxo de enrolamento de estator associado com o controlador deadbeat e, finalmente, o controlador preditivo, todos eles baseados na modelagem dinâmica do gerador. O gerador tem tanto seu enrolamento de estator diretamente conectado à rede elétrica e seu enrolamento de rotor conectado à rede através de um conversor bidirecional que permite ao fluxo de potência apresentar um comportamento bidirecional. Avalia-se também o desempenho dos controladores de potências mencionados quando existem erros nos parâmetros estimados do gerador. Resultados de simulação computacional do modelo matemático dinâmico do sistema bem como resultados experimentais obtidos em uma montagem de bancada são apresentados para comprovação das propostas.
Abstract: Wind energy is an alternative to the growing demand for electricity and concerns about emission reductions of pollutants worldwide. In this context, the objective of this thesis is to propose the use of three types of real and reactive power controllers of the wound rotor three phase induction generator to be used in wind farms. The proposed controllers are the deadbeat controller, the controller by decoupling stator winding magnetic flux associated with the deadbeat controller and finally, the predictive control, all based on the generator dynamic mathematical model. The generator has its stator windings directly connected to the grid as its rotor windings connected to the network through a bi-directional converter that allows the power flow in the two directions. It also evaluates the performance of the mentioned power controllers when there are errors in the estimated generator's parameters. Results of computer simulations of the system dynamic mathematical model and experimental results obtained on a laboratory assembly are presented to check the proposals.
Doutorado
Energia Eletrica
Doutor em Engenharia Elétrica
Brooks, Christopher James. "Prediction and control of sound propagation in turbofan engine bypass ducts". Thesis, University of Southampton, 2007. https://eprints.soton.ac.uk/52085/.
Texto completoPetersamer, Matthias. "Prediction of motion trajectories based on motor imagery by a brain computer interface". Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/11605.
Texto completoEl objetivo de esta Tesis de Maestría fue desarrollar un interfaz cerebro computador controlable naturalmente que pueda predecir trayectorias de movimiento imaginadas. El enfoque para alcanzar este objetivo fue encontrar una correlación entre el movimiento y los datos cerebrales que puedan ser utilizados posteriormente para la predicción de las trayectorias de movimiento sólo por medio de señales cerebrales. Para encontrar esta correlación, se realizó un experimento, en cual un participante tuvo que realizar movimientos desencadenados con su brazo derecho a cuatro puntos diferentes. Durante el examen de los movimientos, se registraron los datos cinemáticos y de EEG del participante. Después de una etapa de pre-procesamiento, se calcularon las velocidades en las direcciones x y y, de los datos cinemáticos, y la potencia de la banda, de los datos EEG en diferentes rangos de frecuencia, y se utilizaron como características para el cálculo de la correlación mediante con una regresión lineal múltiple. Al aplicar el parámetro de regresión resultante para predecir trayectorias a partir de señales de EEG, las mejores precisiones estuvieron en el rango de frecuencia mu e inferior en beta, como se esperaba. Sin embargo, los resultados no fueron suficientemente precisos como para usarlas para el control de una aplicación.
Tesis
Wong, Hang Cheong. "Design and experimental evaluation of predictive engine air-ratio control using relevance vector machine". Thesis, University of Macau, 2009. http://umaclib3.umac.mo/record=b2182947.
Texto completoMiles, Charlotte Alice Louise. "The quiet eye in a throwing and catching task : visuomotor skill of children with and without developmental coordination disorder". Thesis, University of Exeter, 2014. http://hdl.handle.net/10871/16209.
Texto completoBenites, Saravia Nicanor Raúl. "Diseño e implementación de un sistema de control de posición digital predictivo para un motor DC sujeto a cargas no lineales". Universidad Nacional de Ingeniería. Programa Cybertesis PERÚ, 2000. http://cybertesis.uni.edu.pe/uni/2000/benites_sn/html/index-frames.html.
Texto completoTThis thesis deals with the problem of controlling a nonlinear position process using the Model Based Predictive Control (MBPC). The single-input-single-output (SISO) process is a DC servomotor (with permanent magnet, conmutation brushes and gear reduction mechanism) driving a nonlinear load. Such a load, a metal road attached to the motor shaft, is able to roate (like a robot manipulator) in a plane perpendicular to the shaft, The components of the implemented position control system are: The actuator, that includes a PWM (Pulse Width Modulation) signal generator and a H-type PWM-amplifier: DC servo motor; the sensor block, that includes an incremental optical encoder that senses angular position and its sign; a Lab-PC+ Input/Output interface; and, a compatible PC with Pentium microprocesador. All the simulation tasks were developed using MATLAB and the required control software were written in c-code by DOS platform. The non linear process is modelled using linearized and discretized equations in order to apply the predictive control technic for different set-points signals. The experimental resulte demonstrates that the predictive controller is able to stabilize the position of the nonlinear load despite the presence of variable non-linear loads restrictions in the input process. Appendix A deals with the position control problem developed above, but using the Diofantina equation
Ronquist, Anton y Birger Winroth. "Estimation and Compensation of Load-Dependent Position Error in a Hybrid Stepper Motor". Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-129554.
Texto completoSezgin, Volkan. "A Novel Algorithm For Prediction Off-line Stator Leakage Inductance And On-line Stator Resistance Of Induction Motors". Master's thesis, METU, 2009. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/2/12610417/index.pdf.
Texto completoMathew, James. "Etude des mécanismes prédictifs sous-jacents à la coordination œil-main". Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0329/document.
Texto completoThe ability to coordinate efficiently eye and hand actions is central for humans in everyday activities. Furthermore it is argued that the ability to predict the sensory consequences of self-initiated movements is crucial for skilled motor behavior. Here by means of a task in which participants were asked to track with the eyes a visual target that was moved by their hand, we investigated the predictive mechanisms underlying eye-hand coordination. In a first study, using a protocol in which participants had to adapt to rotated hand visual feedback, we show that these predictive mechanisms can be updated independently of the ability to perform accurate hand movements. In a follow up study we tested the effect of hand dominance, and showed that, despite obvious differences in the accuracy of hand movement control, the ability to predict visual consequences of right and left hand actions was similar. Finally, by means of transcranial magnetic stimulation, we tested the hypothesis that those predictive mechanisms rely on hand efferent signals from the primary motor cortex (M1). However our results failed to support this view, and instead suggest that if such a contribution exists, it must be upstream of M1. Overall, we propose that eye-hand coordination relies on similar predictive mechanisms for both hands, possibly located upstream of M1, which can be updated independently of hand movement control
Michaelson, Peter. "Sensorimotor characteristics in chronic neck pain : possible pathophysiological mechanisms and implications for rehabilitation". Doctoral thesis, Umeå : Univ, 2004. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-368.
Texto completoBello, Ceferino Cristhian Yesid. "Eco-driving strategy for electric motorcycles". Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPAST072.
Texto completoThe eco-driving strategies are dedicated approaches based on algorithms capable to use external and internal vehicle data to create recommendations and/or limitations over the driver or to generate automatically a complete reference to be followed in the case of autonomous vehicle. They let to reduce the energy consummation and to limit the pollution emissions, but currently, their usage is not directly related to the autonomy and the performance required by the driver in real time. In this context, this thesis work proposes an Eco-Driving strategy suitable for electric motorcycle with usage limitations. In fact, this strategy uses an optimal controller able to make an online optimization process. This controller is oriented to ensure that the energy available is enough to complete a demanded trip and to adapt the speed profile according to the usage requirements and the energetic constraints. The developed strategy integrates dynamic models carrying out an optimization under multi-physic constraints (electric, mechanic, thermal …etc) present in the main elements of the power chain: electric machine, power electronics converters and battery. Those models let to make a global energy behavior representation. The NMPC optimization technic (non-linear model predictive controller) is supported on a non-linear mechanical model joined to a weight unidimensional non-linear optimization. This means that the NMPC cost function weights can evolve in function of energy behavior and external constraints. This multi-objective cost function integrates (in a progressive way) different behaviors that related to the energy consumption classified by a weighting sensitivity study. This process lets to find a good balance between the optimization goal and the compilation time to satisfy real-time needs. The developed approach has been validated in simulation and in experimental with a reduced scale developed test bench. The validation shows that the algorithm is able to increase around 20% the autonomy with a maximum limit of 30% of the speed and acceleration for the strict usage cases (dynamic driving). In addition, the algorithm is capable to ensure completing the travel in the 98% of cases with a distance error lower than 1.5% in the presence of sensors and actuator noises
Las estrategias de conducción ecológica son enfoques basados en algoritmos capacesde utilizar los datos del vehículo para crear recomendaciones sobre el conductor o generar una referencia completa a seguir en el caso de un vehículo autónomo. Estos, permiten reducir el consumo de energía pero actualmente su uso no está directamente relacionado con la autonomía y el rendimiento requerido por el conductor en tiempo real. En este contexto, este trabajo de tesis propone una estrategia de conducción ecológica adecuada para motocicletas eléctricas. De hecho, esta estrategia utiliza un controlador óptimo capaz de realizar un proceso de optimización online. Este controlador está orientado a garantizar que la energía disponible sea suficiente para completar un viaje demandado. Para cumplir esa meta, el control optimo adapta el perfil de velocidad de acuerdo con los requisitos de uso y las limitaciones energéticas. El enfoque desarrollado ha sido validado con un banco de pruebas desarrollado a escala reducida. La validación muestra que el algoritmo puede aumentar un 20 % la autonomía con una límitacion máxima del 30 % de la velocidad y aceleración para los casos de uso estricto. Además, el algoritmo es capaz de asegurar la capacidad para completar el recorrido en el 98 % de los casos con un error de distancia inferior al 1,5 %
Wong, Wei-Jyun y 翁瑋竣. "Predictive Control of Switched Reluctance Motor Drive System". Thesis, 2015. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/06047117119407840628.
Texto completo國立聯合大學
電機工程學系碩士班
103
The objective of this thesis is to develop of the switched reluctance motor drive system and to use of the Texas Instruments produced TMS320F28335 digital signal processor control system including a set of general-purpose input and output ports, 16 channels of analog to digital converters (ADC), 12 channels of enhanced pulse width modulator (ePWM).The TI TMS320F28335 DSP control board can be not only set in accordance with the relevant user registers, automatically generate a PWM signal with a smooth drive and control the motor, but also simplified a large number of hardware circuits designs. First, the mathematical model of a switched reluctance motor is created, and then the use of a digital signal processor as the basis of a switched reluctance motor drive system is implemented. An incremental PI controller, a fuzzy controller, a fuzzy self-tuning proportional-integral controller, and a predictive controller, and a fuzzy self-tuning control gain predictive controller are proposed and implemented. Finally, a comparison and analysis of the advantages and disadvantages between these five controllers is presented.
CHEN, GUAN-YI y 陳管弋. "Predictive Control of Sensorless Switching Flux Motor Drive Systems". Thesis, 2017. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/sb379v.
Texto completo國立臺灣科技大學
電機工程系
105
This thesis investigates the rotor position estimation and predictive controller for a three-phase DC excited flux-switching sensorless drive system. First, a high frequency voltage is injected into the excitation winding. Then, the high frequency current at the excitation winding and the high frequency equivalent q-axis current at the armature winding are measured to determine the estimated rotor position. After that, a speed-loop predictive controller is implemented to achieve quick transient responses, good tracking ability, and good external load rejection ability. In this paper, some hardware circuits are implemented with the software of the digital signal processor, TMS320F2808 to control the flux-switching drive system. Experimental results can validate the feasibility and correctness of the theoretical analysis for the sensorless drive system. Experimental result show the adjustable speed is from 10 r/min to 600 r/min, and the estimated position error is from -6 electric degrees to 6 electric degrees.
葉雲碩. "Stable Predictive Control for an AC Induction Motor-Driven Servo System". Thesis, 2004. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/76690187743309866281.
Texto completo國立中興大學
機械工程學系
92
This thesis considers the system identification and infinite horizon stable predictive control (IHSPC) design for an AC induction motor-driven servo system. The RLS (recursive least squares) algorithm is used for obtaining the optimal parameters of a discrete-time linear estimation model with a constant bias term. Based on the estimated model, the IHSPC design methodology is adopted for synthesizing a stable predictive control law for the actual servo system. Finally, the control law is developed in the MATLAB/SIMULINK environment and implemented using a dSPACE DS1102 control board. Experimental results validate the feasibility of the suggested approach.
Zih-JiaZeng y 曾姿嘉. "Model Predictive Direct Torque Control of a Permanent Magnet Synchronous Motor for Torque Ripple Reduction". Thesis, 2019. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/msk864.
Texto completo國立成功大學
電機工程學系
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This dissertation presents an improved model predictive control (MPC) strategy to reduce the torque ripple and commutation frequency in conventional direct torque control (DTC) of the permanent magnet synchronous motor (PMSM). Nowadays, DTC has been widely used in industrial applications thanks to its simple structure and high dynamic performances. However, hysteresis controllers cause high torque ripple and variable switching frequency. In this novel method, hysteresis controllers and the switching table are replaced with a model predictive controller base online optimization for the selection of voltage space vector among the possible ones. Furthermore, a pre-selective process is designed to filter out the inappropriate voltage vectors to reduce the computational burden caused by the eight basic voltage space vectors. Then apply duty ratio modulation to determine the operating time of the selected voltage vector and zero voltage vector in one sample period for torque ripple reduction. By implementing the proposed DTC, torque ripple is reduced and the approximated switching frequency can be minimized to retain the advantages of a conventional DTC; meanwhile, the torque response is still quick. Both simulation and experimental results exhibit the effectiveness of this proposed approach.
Hadla, Hazem Radwan. "Predictive Load Angle and Stator Flux Control of SynRM Drives for the Full Speed Range". Doctoral thesis, 2019. http://hdl.handle.net/10316/87350.
Texto completoNowadays, several types of electric motors are utilized in industrial applications, namely induction motors (IMs), permanent magnet synchronous motors (PMSMs) and synchronous reluctance motors (SynRMs). Owing to the high cost of PMSMs and due to the rotor losses of IMs, SynRMs can be considered an ideal choice for some applications. These motors have a simple structure, are robust, and have a low cost due to the absence of permanent magnets or windings in the rotor. To exploit the advantages of SynRM drives, an adequate control strategy is essential. In recent times, due to the development of fast and cheap microprocessors and FPGAs, the category of control strategies known as finite control set model predictive control (FCS-MPC) has attracted significant attention in both academia and industry. FCS-MPC has as main advantages, an intuitive and simple implementation, very fast dynamic response and the ability to tackle several constraints in a straightforward manner. Due to these advantages, it can be considered an ideal alternative to field-oriented control (FOC) and direct torque control (DTC) in high performance motor drives. In spite of its advantages, FCS-MPC has been barely proposed for the control of SynRM drives, especially if we consider that some applications require the drive system to operate in the full speed range. This thesis proposes three different FCS-MPC control strategies for high-performance SynRM drives. The first two control strategies combine the concepts of active flux and torque control in order to operate the SynRM in the constant torque region. The first control strategy, baptized as predictive active flux and torque control (PAFTC), regulates the active flux and the electromagnetic torque of the SynRM in an independent manner. It follows the standard implementation steps of FCS-MPC, namely by predicting the values of the state variables for all possible switching states of the inverter, and by using a cost function with a weighting factor which needs to be tuned. A second control approach, known as simplified PAFTC (S-PAFTC), is a simplified version of the PAFTC in the sense that the predictions of the state variables are replaced by the calculation of an equivalent reference voltage, performed only once in a sampling period. This procedure leads to a smaller computational time, when the control strategy is implemented in a digital control platform, and to the use of a cost function without any weighting factor, overcoming one of the challenging tasks in classical FCS-MPC strategies which is the choice of the optimal value(s) for the weighting factor(s). The simulation and experimental results obtained with these control strategies demonstrate the very good steady-state and dynamic response of the SynRM drive in the constant torque region. With the aim to safely operate the SynRM drive in the full speed range, while ensuring at the same time the exploitation of all its potentialities and limits, including its operation with optimal efficiency, a third control strategy, known as predictive load angle and stator flux control (PLASFC), is proposed for SynRM drives. The PLASFC, implemented in a stator flux reference frame, regulates the stator flux and the load angle of the SynRM in an independent manner. While the stator flux regulation is straightforward, the torque is regulated indirectly by controlling the load angle, bringing benefits in terms of a smooth transition between the different motor operating regions. Similarly to the S-PAFTC strategy, an equivalent reference voltage is calculated instead of predicting the values of the motor state variables for all possible switching states of the inverter, and the cost function does not include any weighting factor. In the PLASFC strategy, the SynRM is easily operated in the full speed range: constant torque region (including zero speed), constant power region and constant load angle region, the last two being part of what is usually known as field-weakening (FW) region. With this control strategy, the voltage, current and load angle limits are easily exploited by simple mathematical relations and saturation blocks. In addition, a loss minimization algorithm is developed and incorporated in this control strategy thus allowing to operate the SynRM with minimum copper losses for a given load torque. Furthermore, to improve the performance of the control system, some parameters namely the motor apparent inductances, are estimated online. Several simulation and experimental results presented demonstrate the excellent steady-state and dynamic performance of the SynRM drive when operating with the PLASFC strategy, thus clearly demonstrating the benefits of using FCS-MPC strategies in the field of electric drives in general and SynRM drives in particular.
Atualmente, diversos tipos de motores elétricos são utilizados em aplicações industriais, nomeadamente os motores de indução (IMs), os motores síncronos de ímanes permanentes (PMSMs) e os motores síncronos de relutância (SynRMs). Devido ao elevado custo dos PMSMs e às elevadas perdas no rotor dos motores de indução, os SynRMs podem ser considerados a escolha ideal para algumas aplicações. Estes motores possuem uma estrutura simples, são robustos e têm um baixo custo de fabrico devido à ausência de ímanes permanentes ou enrolamentos no rotor. De modo a explorar toda as vantagens dos acionamentos baseados em SynRMs, é essencial uma estratégia de controlo adequada. Recentemente, em virtude do desenvolvimento de microprocessadores e FPGAs mais rápidos e económicos, a categoria de controlo conhecida como controlo preditivo baseado em modelos de estados finitos (FCS-MPC) tem despertado um especial interesse no mundo académico e na indústria. O FCS-MPC tem várias vantagens, tais como uma implementação simples e intuitiva, uma rápida resposta dinâmica e a possibilidade de considerar várias restrições de uma forma direta. Devido a estas vantagens, o FCS-MPC pode ser considerado uma alternativa ideal ao controlo por orientação de campo (FOC) e ao controlo direto de binário (DTC) em acionamentos de alto desempenho. Apesar das suas vantagens, o FCS-MPC ainda tem sido pouco utilizado no controlo de acionamentos baseados em SynRMs, especialmente se considerar que algumas aplicações necessitam que o acionamento opere em toda a gama de velocidades. Esta dissertação propõe três estratégias de controlo FCS-MPC para acionamentos de alto desempenho baseados num SynRM. As duas primeiras estratégias de controlo combinam os conceitos do fluxo ativo e do controlo de binário, de modo a operar o SynRM na região de binário constante. A primeira estratégia, denominada controlo preditivo do fluxo ativo e de binário (PAFTC), regula o fluxo ativo e o binário eletromagnético do SynRM de forma independente. A estratégia PAFTC segue a estrutura padrão do FCS-MPC, uma vez que prevê os valores futuros das variáveis de estado para todos os estados de comutação possíveis do inversor, e utiliza uma função de custo com um peso que necessita de ser sintonizado. Uma segunda abordagem de controlo, denominada PAFTC simplificado (S-PAFTC), é uma versão simplificada do PAFTC uma vez que o cálculo das predições das variáveis de estado é substituído pelo cálculo das tensões de referência equivalentes, realizado apenas uma vez num período de amostragem. Esta estratégia de controlo possui um tempo de execução menor, quando implementada numa plataforma de controlo digital e, faz uso de uma função custo sem qualquer peso, ultrapassando um grande desafio das estratégias FCS-MPC clássicas, que é a escolha do(s) valor(es) ótimo(s) para o(s) peso(s). Os resultados de simulação e experimentais obtidos com estas estratégias de controlo mostram excelente desempenho do acionamento baseado no SynRM na região de binário constante, tanto em regime permanente como em regime dinâmico. Com o objetivo de operar o acionamento baseado no SynRM de forma segura em toda a gama de velocidades, e ao mesmo tempo assegurar que todas as suas potencialidades e limites são explorados, incluindo uma operação com eficiência ótima, uma terceira estratégia de controlo, conhecida como controlo preditivo do ângulo de carga e fluxo estatórico (PLASFC), é proposta para acionamentos baseados em SynRMs. A estratégia de controlo PLASFC, implementada no referencial do fluxo estatórico, controla o fluxo estatórico e o ângulo de carga do SynRM de forma independente. Enquanto que a regulação do fluxo estatórico é direta, a regulação do binário é realizado de forma indireta através do controlo do ângulo de carga, o que conduz a uma transição suave entre as diferentes regiões de operação do motor. Tal como na estratégia S-PAFTC, as tensões de referência equivalentes são calculadas ao invés de prever os valores futuros das variáveis de estado do motor para todas os estados de comutação do inversor possíveis, e a função custo não inclui qualquer peso. Na estratégia PLASFC, o SynRM é facilmente operado em toda a gama de velocidades: região de binário constante (incluindo a velocidade zero), região de potência constante e região de ângulo de carga constante, sendo que as últimas duas regiões pertencem à região normalmente designada por região de campo enfraquecido (FW). Com esta estratégia de controlo, os limites de tensão, corrente e ângulo de carga são facilmente explorados através de relações matemáticas simples e blocos de saturação. Adicionalmente, um algoritmo de minimização de perdas é desenvolvido e incorporado nesta estratégia de controlo, permitindo que o SynRM opere com perdas no cobre mínimas para um dado binário de carga. Além disso, para melhorar o desempenho do sistema de controlo, alguns parâmetros tais como as indutâncias aparentes do motor são estimadas em tempo real. Por fim, são apresentados múltiplos resultados de simulação e experimentais que demonstram um excelente desempenho do acionamento baseado no SynRM quando operado através da estratégia PLASFC tanto em regime permanente quanto em regime dinâmico, demonstrando claramente os benefícios da utilização das estratégias FCS-MPC no campo dos acionamentos elétricos em geral e, particularmente, nos acionamentos baseados em SynRMs.
Chang, Chih-Chia y 張志嘉. "ntegration of the Data-based Predictive Control with the Delay and Missing-message Compensation on Networked Servo Motor Control Systems". Thesis, 2014. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/47678971914244125633.
Texto completo國立交通大學
電控工程研究所
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In the network control systems (NCS), both data dropout and time delay greatly affect control performance and stability. In this study, the perfect delay compensation (PDC) is applied to eliminate the network-induced delay effect on the NCS with an AC servo motor, Ethernet, Zigbee, CAN bus. Moreover, applying the least square algorithm and real-time estimation of the transition probability for data dropout, the intelligent message estimator (IME) in a switching mechanism based on the estimated transition probability is developed to reliably estimate the missing message with different dropout distributions. Furthermore, the data-base predictive controller (DPC) is implemented on NCS in this Thesis to predict the best control signals by optimizing system performance. By combining the IME and the predicted signal from DPC, the automatic switching mechanism of IME under different data dropout rates is thus obtained. Finally, the integrated compensator combining all the PDC, IME and DPC leads to satisfactory compensation results to deal with both the time delay and the data dropout in NCS.
Tsai, Cheng-Chuan y 蔡政銓. "Application of Model Predictive Control to Parallel-Type Double Inverted Pendulum Driven by a Linear Motor". Thesis, 2006. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/28352050969942645459.
Texto completo國立成功大學
機械工程學系碩博士班
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The aim of this paper is to apply Model Predictive Control (MPC) to the Parallel-type Double Inverted Pendulum (PDIP). Control of the PDIP is more difficult among the inverted pendulum family. Because the different lengths of the two pendulums give them distinct natural frequencies and the stoke length is limited. Besides, friction is not homogenously distributed on the track. Please bear in mind that one cannot achieve good performance if only state feedback is used. Therefore, we proposed a cascade structure where the inner loop was formed via state feedback and MPC directed the outer loop to enhance position control of the linear motor. In this work, a positive feedback control combined with energy-based control is adopted to swing up the PDIP sequentially, and then is switched to balance control. From simulation and experimental results, the proposed control scheme was successfully applied to the PDIP. Compared with conventional state feedback control, position errors could be reduced by MPC, which overcome the requirement of precise friction model needed in state feedback applications.
Gomes, Ricardo Vieites Salgado Alves. "Unified motor drive and battery charger for electric vehicles". Master's thesis, 2015. http://hdl.handle.net/1822/53442.
Texto completoNowadays, Electric Vehicles are emerging as the most sustainable alternative to support the expected rise in the number of vehicles in circulation around the world, and to reduce the impact of the transportation sector on the environment. However, this is a technology that still has some limitations that restrict its mainstream adoption. Typically, an Electric Vehicle has a motor drive system and an on-board battery charger that allows charging its battery pack almost anywhere, as long as there is an electrical outlet available. However, this is usually a low-power charger in order to optimize the space and weight on-board the vehicle. As a result, this type of charging typically takes a couple of hours. The purpose of this MSc. Thesis was the development of a unified power electronics converter, capable of performing the roles of drive the electrical machine of an Electric Vehicle and also charging its battery pack, so as to optimize the space and weight of the power electronics components on-board the vehicle while also providing a faster charging operation. The first part of this MSc. Thesis consisted in the study of the state of art of the unified hardware solutions proposed, based on the use of the power electronics components of the motor drive system during the battery charging operation, since both operation modes cannot be performed simultaneously, except for regenerative breaking. Also the respective control algorithms that allow perform each operation mode, according with the solution proposed, were studied. The second part consisted in simulating the proposed unified solution and implementing a proof-of-concept prototype. In the proposed solution the battery charger is based on the use of a three-phase Voltage Source Inverter and the windings of a Brushless DC machine. With respect to the control algorithms, for the motor drive mode the Field-Oriented Control was chosen, while for the battery charging mode two control algorithms were chosen (one for single-phase charging and the other for three-phase charging), based on the Model Predictive Control. The obtained results validate the proposed solution. However, in the case of the electrical machine used in this MSc. Thesis, the values of the inductances of its windings compromise its use as an input filter.
Atualmente os Veículos Elétricos surgem como a alternativa mais sustentável perante o aumento expectável do número de veículos em circulação no mundo e por forma a reduzir o impacto ambiental do sector do transporte. Contudo, esta é ainda uma tecnologia com algumas limitações, que ainda não permitiram a sua aquisição em maior escala. Tipicamente um Veículo Elétrico possui um sistema de tração e um sistema de carregamento, que permite carregar as suas baterias em praticamente qualquer local, desde que haja disponível uma tomada ligada à rede elétrica. No entanto, este sistema de carregamento tem normalmente uma potência instalada baixa, por forma a otimizar o espaço e peso ocupados no interior do veículo. Como resultado, este tipo de carregamento demora tipicamente algumas horas. Esta Dissertação de Mestrado teve como objetivo o desenvolvimento de um conversor unificado, capaz de controlar a máquina elétrica usada para a tração de um Veículo Elétrico e de carregar as suas baterias, permitindo otimizar ainda mais o espaço e peso ocupados pelos componentes de eletrónica de potência instalados no veículo e possibilitar ainda carregamentos mais rápidos. A primeira parte desta Dissertação consistiu num estudo do estado da arte de sistemas de hardware unificados, baseados na utilização dos componentes de eletrónica de potência do sistema de tração durante o modo de carregamento das baterias, tendo em conta que as duas operações não podem ser realizadas em simultâneo, exceto para travagem regenerativa. Também foram estudados os algoritmos de controlo que permitem executar cada uma das operações, de acordo com a topologia proposta. A segunda parte consistiu na simulação da solução proposta e na implementação de um protótipo para demonstração da funcionalidade. Nesta solução proposta, o sistema de carregamento baseia-se na utilização de um inversor trifásico do tipo Voltage Source Inverter e dos enrolamentos de uma máquina elétrica do tipo Brushless DC. Em relação aos algoritmos de controlo, para o modo de tração foi selecionado o Controlo por Orientação de Campo (Field-Oriented Control), enquanto que para o modo de carregamento foram selecionados dois algoritmos (um para carregamento monofásico e outro para trifásico), baseados no Controlo Preditivo (Model Predictive Control). Os resultados obtidos permitiram validar a solução proposta. Contudo, os baixos valores de indutância da máquina elétrica usada comprometem o seu uso como filtro de entrada.
Gonçalves, Pedro Filipe da Costa. "Controlo Preditivo de um Acionamento Elétrico Baseado no Motor de Indução Trifásico". Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/10316/40412.
Texto completoMorton, Andrew. "An investigation of an augmented reality display of predictive and historical trajectory information for manual control under misaligned visual-motor mappings". 2004. http://link.library.utoronto.ca/eir/EIRdetail.cfm?Resources__ID=95174&T=F.
Texto completoNayak, Namratha. "A Study of Experience Mapping Based Predictive Controller as Applied to Switching Converters". Thesis, 2015. http://hdl.handle.net/2005/2758.
Texto completoDuarte, David Emanuel Ramos. "Implementação e teste de um sistema de tracção para veículos eléctricos". Master's thesis, 2019. http://hdl.handle.net/10316/87986.
Texto completoO principal objetivo deste trabalho consistiu no desenvolvimento, implementação e teste, tanto a nível de hardware como de software, de um sistema de tração do veículo elétrico do IT - Pólo de Coimbra, baseado num motor síncrono de relutância (SynRM), e comandado a partir da plataforma de controlo digital dSPACE MicroAutobox II.O Capítulo 1, de forma introdutória, expõe um enquadramento geral do tema no qual otrabalho se desenvolveu. É apresentada a história dos veículos elétricos e o seu desenvolvimento ao longo do tempo, destacando as principais vantagens face às alternativas existentes no mercado, que evidenciam a motivação para a realização deste trabalho. É ainda abordado o projeto no qual está inserida a dissertação, destacando os principais componentes utilizados, desde o SynRM, o sistema de controlo preditivo utilizado e a plataforma Microautobox II, explicando quais as razões que levaram à sua utilização.É efetuada, no Capítulo 2, uma caracterização do modelo do motor utilizado, destacandoas suas principais vantagens comparativamente a outros motores convencionais existentes na indústria. Nesta secção, são também apresentados detalhes relativos à sua construção, estrutura e fenómenos de saturação magnética e saturação magnética cruzada, bem como as consequências que estes fenómenos impõem no sistema de controlo.O principal objetivo do Capítulo 3 consiste na apresentação da estratégia de controloutilizada no acionamento elétrico do veículo, justificando a opção pela estratégia implementada e apresentando-a de forma detalhada.O Capítulo 4 introduz a plataforma de controlo Microautobox II definindo-a eapresentando-a com as diferentes placas que a constituem. Aborda as especificações inerentes de cada placa, apresentando todas as alterações realizadas no modelo de controlo, construído previamente em ambiente Simulink, de modo a fazer corresponder os blocos implementados no modelo com as entradas e saídas utilizadas, para o correto funcionamento do sistema de tração.Inicialmente no Capítulo 5 é apresentada a montagem experimental, de modo a identificaros diferentes componentes do sistema de tração, no entanto o principal foco deste capítulo recaí na apresentação dos resultados obtidos a partir dos diferentes ensaios realizados.Para concluir, segue-se o capítulo 6 onde são expostas as conclusões deste trabalho,acompanhadas de sugestões de implementações futuras.
The main objective of this work is the development, implementation and test, at the level of both hardware and software, of the traction drive system of the electric vehicle of IT – Polo de Coimbra, based on a synchronous reluctance motor (SynRM), and commanded with a dSPACE MicroAutobox II digital control platform.Chapter 1, of introductory nature, sets out a general framework of the theme on which the work has been developed. This chapter presents the history of electric vehicles and their development over time, highlighting the main advantages over the alternatives in the market, which show the motivation to carry out this work. It is also approached the project in which the thesis is inserted, highlighting the main components used, from the SynRM, such as the predictive control system used and the platform Microautobox II, explaining the reasons that led to its use.In Chapter 2 is performed a characterization of the SynRM model used, highlighting someof its main advantages compared to other conventional motors in the industry. In this section, details are also presented concerning their construction and structure and phenomena of magnetic saturation and cross-magnetic saturation, as well as the consequences they have on the control system.The main goal of Chapter 3 is to present the control strategy used in the traction drive of the electric vehicle, justifying the option for the implemented strategy and presenting it in detail.Chapter 4 introduces the Microautobox II control platform by defining and presenting itwith the different boards that constitute it. It discusses the inherent specifications of each board, presenting all the changes made in the control model, previously built in Simulink environment, in order to match the blocks implemented in the model with the inputs and outputs used, for the correct operation of the traction system.Initially in Chapter 5 the experimental setup is presented, in order to identify the different components of the traction system, however the main focus of this chapter lies in the presentation of the results obtained from the different tests performed.To conclude, chapter 6 presents the conclusions of this work, accompanied by suggestions for future implementations.