PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Tuning of PI regulators in distributed control system for an electric vehicle

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Strojenie regulatorów PI w rozproszonym systemie sterowania napędem pojazdu elektrycznego
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In this paper a drive system for an urban electric vehicle is presented. The electric propulsion system consists of two in-wheel outer-rotor permanent magnet synchronous motors (PMSMs) fed by two three-level inverters. A proposed control system has been designed as a distributed one. The outer speed loop involves a master digital signal controller (DSC) whereas the inner current loops are closed using two slave microcontrollers. An effective analytical tuning of such a control system requires accurate identification of delays presented in all the paths, including the controller area network (CAN) bus used here to intercommunicate all the DSCs, the delays inherently related to a digital (sampled) nature of the system and the delay caused by a pulse width modulator. A step-by-step description of the analytical tuning of the controllers is provided. The tuning procedure respects all the identified delays and is validated experimentally in a non-mobile laboratory setup.
PL
Niniejszy artykuł przedstawia układ napędowy dla miejskiego pojazdu elektrycznego. Napęd elektryczny składa się z dwóch silników synchronicznych o magnesach trwałych zasilanych za pomocą trójpoziomowych falowników napięcia. Zaproponowany układ sterowania został zaprojektowany jako system rozproszony. Na nadrzędnym mikrokontrolerze zaimplementowano układ regulacji prędkości, natomiast na dwóch podrzędnych mikrokontrolerach wykonywany jest algorytm regulatorów prądu. Analityczne strojenie regulatorów wymaga dokładnej identyfikacji opóźnień występujących w systemie sterowania, w tym opóźnienia wprowadzane przez magistralę CAN, opóźnień związanych z cyfrową realizacją system oraz opóźnienie spowodowane przez modulator szerokości impulsów. W artykule opisano metody doboru nastaw regulatorów PI wraz z uwzględnieniem zidentyfikowanych opóźnień. Weryfikacja metod została przeprowadzona na laboratoryjnym stanowisku badawczym.
Rocznik
Strony
290--294
Opis fizyczny
Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
  • Institute of Control and Industrial Electronics, Faculty of Electrical Engineering, Warsaw University of Technology, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, Poland
autor
  • Institute of Control and Industrial Electronics, Faculty of Electrical Engineering, Warsaw University of Technology, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, Poland
  • Institute of Control and Industrial Electronics, Faculty of Electrical Engineering, Warsaw University of Technology, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, Poland
Bibliografia
  • [1] Xiao F., Deng Q.L., Liu J.C., Design of direct-drive axial flux permanent magnet in-wheel machine for electric vehicle. IEEE Electrical International Conference on Machines and Systems , ICEMS, pp. 1-4, 2011
  • [2] Ifedi C.J., Mecrow B.C., Widmer J.D., Atkinson G.J., Brockway S.T.M., Kostic-Perovic D., A high torque density, direct drive in-wheel motor for electric vehicles, Power Electronics, Machines and Drives (PEMD 2012), 6th IET International Conference on , pp. 1-6, 2012
  • [3] Michalczuk M; Ufnalski, B; Grzesiak L. M., Fuzzy logic based power management strategy using topographic data for an electric vehicle with a battery-ultracapacitor energy storage. COMPEL-The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 34.1, pp. 173-188, 2015
  • [4] Lewandowski D., Łukasiak P., Szyller B., Remote diagnostic of the electric drive working with CANbus network, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), vol. 4b, pp. 140-145, 2012
  • [5] Grzesiak L. M., Ufnalski B. Gąbka G., CAN bus in speed feedback path for an electric vehicle – HIL simulation, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 11a, pp. 1-7, 2012
  • [6] Chaari L., Masmoudi N., Kamoun L., Electronic control in electric vehicle based on CAN network, Systems, Man and Cybernetics, 2002 IEEE International Conference on, vol. 7, 2002
  • [7] Feng Luo, Jie Chen, Juexiao Chen, Zechang Sun, Controller area network development for a Fuel Cell Vehicle, Vehicle Power and Propulsion Conference, 2009. VPPC '09. IEEE, pp. 1712-1715, 2009
  • [8] Fabiański, B., Wicher, B., Dynamic model and analysis of distributed control system algorithms of three wheel vehicle, In Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), 2014 19th International Conference on, IEEE, 2014, pp. 70-75
  • [9] Bielak, C., Fabiański, B., Janiszewski, D., Nowopolski, K., Siembab, K., Wicher, B., Zawirski, K., Napęd elektryczny i sterowanie trójkołowego roweru bez przekładni mechanicznej, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 6., pp. 17-22, 2014
  • [10] SAE International, J1939-71 - Vehicle Application Layer, June 2006
  • [11] Wang Dafang, Nan Jinrui, Sun Fengchun, The application of CAN communication in distributed control system of electric city bus, Vehicle Power and Propulsion Conference, 2008. VPPC '08. IEEE, 2008, p. 1-4
  • [12] Kaźmierkowski M.P., Krishnan R., Blaabjerg F., Kempski A.: Control in Power Electronics, London, UK, 2002
  • [13] Naslin P., Essentials of optimal control, 1968.
  • [14] www.mathworks.com/help/robust/gs/tuning-controlsystems-with-systune.html, Tuning Control Systems with systune, MathWorks Documentation Center, (18.02.2015)
  • [15] Blasko V., Kaura V., Niewiadomski W., Sampling of Discontinuous Voltage and Current Signals In Electrical Drive: A System Approach, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 34, no. 5, pp. 1123- 1130, September/October 1998
  • [16] Nussbaumer T., Heldwein M.L., Gong G., Kolar J.W., Prediction techniques compensating delay times caused by digital control of a three-phase buck-type PWM rectifier system, Industry Applications Conference, 2005. Fourtieth IAS Annual Meeting. Conference Record of the 2005, vol. 2, pp. 923-927, 2005
  • [17] Zhang Guangzhen, Zhao Feng, Wang Yongxing, Wen Xuhui, Cong Wei, Analysis and optimization of current regulator time delay in Permanent Magnet Synchronous Motor drive system, Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2013 International Conference on, pp. 2286-2290, 2013
  • [18] http://www.mathworks.com/help/robust/ref/tuninggoal.steprejection-class.html#zmw57dd0e11249, (18.02.2015)
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-89230c79-9193-4498-8492-3a50d3e0515b
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.