نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی برق دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره)

2 استادیار مهندسی برق دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره)

چکیده

مدل کنترل پیش‌بین با تکیه بر مدل پویای روندها، اغلب مدل‌های خطی هستند که توسط شناسایی سیستم به دست می‌آیند. استفاده از مدل کنترل پیش‌بین گشتاو ر واقعیتی است که اجازه می‌دهد تا بازه زمانی جاری با نگه داشتن زمان‌های آینده در محاسبه، بهینه‌سازی شود. در این مقاله عملکرد گذرای روش کنترل پیش‌بین گشتاور بر اساس کنترل پسماند غیرخطی، در برابر روش کنترل مستقیم گشتاور ارائه شده است. سپس مقایسه‌ای از نظر اعوجاج گشتاور و شار برای روش کنترل پیش‌بین گشتاور و روش کنترل مستقیم گشتاور درایو سه‌فاز موتور القایی ارائه شده است. در کنترل پیش‌بین، اهداف کنترلی به عنوان یک تابع هزینه تعریف شده است که برای داشتن انعطاف‌پذیری بیشتر، به حداقل می‌رسد و در نتیجه پیچیدگی محاسبات در مقایسه با طرح کنترل مستقیم گشتاور کمتر شده است. نتایج شبیه‌سازی کنترل پیش‌بین گشتاور و کنترل مستقیم گشتاور در محیط سیمولینک نرم‌افزار متلب بررسی و مقایسه شده‌اند. این مقایسه با اعتبار امکان‌سنجی کنترل پیش‌بین گشتاور و برجسته نمودن برخی از مسائل مهم مربوط به اجرای آن، بررسی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

speed control of Induction motor using Predictive Torque Control Method

نویسندگان [English]

  • A Goldani 1
  • A ramezani varkani 2

2 iut

چکیده [English]

Model predictive controllers rely on dynamic model of the process, most often linear models obtained by system identification. The advantage of MPC is the fact that it allows the current timeslot to be optimized by keeping future timeslots in account. In this paper, the transient performance of MPC method against DTC with non linear Hysteresis based controllers is presented. Then a comparative performance in terms of torque and flux ripple are presented for PTC and DTC of three phase induction motor drive. In predictive control the control objectives are defined as cost function, which is to be minimized to have a greater flexibility to include constraints which results in low computational complexity compared to DTC scheme. simulation results of PTC and DTC in MATLAB/ SIMULINK are shown and compared. This comparison between is carried out by validating the feasibility of PTC and highlighting some important implementation issues.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drive
  • Induction Motor
  • Predictive Torque Control

[1] K.D. Hoang, Z.Q. Zhu and M.P. Foster, Influence And Compensation Of Inverter Voltage Drop in Direct Torque Controlled Four-Switch Three-Phase PM Brushless AC Drives , IEEE Industrial Electronics Magazine, Vol. 26, no. 8, pp. 2343 - 2357, 2011.

[2] M. Hafeez, M.N. Uddin and R.S. Rebeiro, FLC Based Hysteresis Band Adaptation To Optimize Torque And Stator Flux Ripple Of a DTC Based IM Drive , IEEE Conference Publications, DOI: 10.1109/EPEC.2010.5697255, Pages: 1 - 5, 2010.

[3] J. Maciejowski, Predictive Control With Constraints. New York: Prentice-Hall, 2002.

[4] M. Morari and J. H. Lee, Model Predictive Control: Past, present, and future, Comput. Chem. Eng., vol. 23, no. 4, pp. 667 682, May1999.

[5] M. Z. R. Z. Ahmadi, A. Jidin, M.N. Othman, M.L.M. Jamil, T. Sutikno and R. Nair, High Efficiency of Switching  Strategy Utilizing Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter for High- Performance DTC of Induction Machine , IEEE Conference Publications, DOI: 10.1109/CENCON.2014.6967517, pp. 287 - 292, 2014.

[6] S. Kouro, P. Cortes, R. Vargas, U. Ammann, and J. Rodriguez, Model Predictive Control A Simple and Powerful Method to Control Power Converters, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, no. 6, pp. 1826 1838, June.2009.

[7] P. Cort´es, M. P. Kazmierkowski, R. M. Kennel, D. E. Quevedo, and J. Rodr´ guez, Predictive control in power electronics and drives, IEEETransactions on Industrial Electronics, vol. 55, no. 12, pp. 4312 4324, December 2008.

[8] S. Kouro, P. Cort´es, R. Vargas, U. Ammann, and J. Rodr´ guez, Model Predictive Control a Simple and Powerful Method to Control Power Converters, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, no. 6, pp. 1826 1838, June 2009.

[9] J. Holtz, The Dynamic Representation of AC Drive Systems by a Complex Signal Flow Graphs, in Proc. IEEE ISIE, May 25 27, 1994, vol. 1, pp. 1 6.

[10] R. Kennel, J. Rodriguez, J. Espinoza, and M. Trincado, High Performance Speed Control Methods for Electrical Machines: An Assessment , in Proc. IEEE ICIT, Mar. 14 17, 2010, pp. 1793 1799.

[11] H. R. Kumar, K. Harish and S. S. Rao,  Predictive Torque Controlled Induction Motor Drive with Reduced  orque and Flux Ripple Over DTC , IEEE Conference Publications, DOI: 10.1109/EESCO.2015.7253774, pp. 1 -6, 2015.

[12] Toshihiko Noguchi AND Isao Takahashi, (Sep 1986) (Sep Oct 1986). A New Quick-Response and High-Efficiency Control Strategy of an Induction Motor . IA-22 (5): 820-827. IEEE Trans. on Industry Applications, Retrieved 13 November 2012.