Mikroprocesorowy system prototypowania do testowania układów stero­wania przekształtników

• Autorzy: Sotor D. , Michalak J.

Warianty tytułu

Microprocessor based prototyping system for inverters control system testing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono mikroprocesorowy system służący do prototypowania układów sterowania przekształtników. Jest on przydatny przy testowaniu układów sterowania, algorytmów sterowania oraz doborze parametrów sterowników przekształtników. Idea opisywanego systemu polega na wykorzystaniu do modelowania obiektu regulacji mikrokontrolera o dużej szybkości działania, oprogramowanego w ten sposób aby modelować z wystarczającą dokładnością zachowanie obiektu. System prototypowania powinien dostarczać wymaganych sygnałów sprzężeń zwrotnych dla badanego sterownika. Opracowany mikroprocesorowy system prototypowania modeluje pracę przekształtnika dwupoziomowego z silnikiem indukcyjnym klatkowym lub przekształtnika dwupoziomowego współpracującego z siecią zasilającą. W artykule opisano ideę i realizację systemu prototypowania oraz utworzone modele obiektów regulacji. Omówiono działanie i właściwości wykorzystanego systemu mikroprocesorowego i programu do parametryzacji modeli. Działanie mikroprocesorowego systemu prototypowania zostało potwierdzone wynikami laboratoryjnymi uzyskanymi przy testowania sterownika falownika silnika przy sterowaniu skalarnym i polowo-zorientowanym oraz przy testowaniu algorytmu sterowania przekształtnikiem sieciowym. Przedstawiono również możliwości badania zjawisk zakłóceniowych, np. związanych z występowaniem odkształceń napięcia w modelu sieci zasilającej.

EN

Microprocessor based system for testing the controllers of converters is presented in the paper. The system is useful for testing control systems and control algorithms or for parameterization of controller. During the tests of the new controller of converter it is not reasonable use real converter and real controlled object because of possibility of damage. The idea of presented system is using instead the real elements its models based on microcontroller with short computation time that ensures feedback signal for control systems and emulates operation of real converter and controlled object. Presented microprocessor based rapid control prototyping system can emulate operations of two level converter with induction motor or two level active front end converter with the grid. The idea and practical realization of proposed system and emulated controlled object are described in the paper. The features, operation and parameterization of proposed microprocessor based rapid control prototyping system are presented. Proper operation of proposed system is proved by results of experimental tests achieved with laboratory control system operating with scalar and vector control and laboratory active front end controller. The possibility of checking influence of selected disturbances (for example voltage harmonics) is also presented.

Słowa kluczowe

PL

szybkie prototypowanie układów sterowania; technika HIL; systemy mikroprocesorowe; modele fizyczne obiektów regulacji; modelowanie przekształtników

EN

rapid control prototyping; hardware in the loop technique; microprocessor systems; physical models of controlled systems; power electronic converters modelling

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 2 (106)
• Strony: 85--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Sotor D.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki Napędu Elektrycznego i Robotyki ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Michalak J.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki Napędu Elektrycznego i Robotyki ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1]. T. Biskup, B. Grzesik, J. Michalak: „Symulacja w czasie rzeczywistym układu kondycjonera mocy z wykorzystaniem karty dSPACE 1104”, Elektronika, nr 1, 2005.
• [2]. S. Szkolny, O. Małyszko: „Symulator typu Hardware-In-The-Loop do testowania generatorów turbin wiatrowych”, Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, nr 3, str. 269-274, 2014.
• [3]. “Discovery kit for STM32F407/417 line, User Manual”, STMicroelectronics, 2014.
• [4]. “DS1104 R&D Controller Board – Hardware Installation and Configuration”, dSPACE, Paderborn, 2005.
• [5]. M. Malinowski: “Sensorless Control Strategies for Three- Phase PWM Rectifiers”, Ph.D. Thesis, Warsaw University of Technology, Warsaw, 2001.
• [6]. D. Sotor: „Modele fizyczne napędu przekształtnikowego z silnikiem klatkowym i przekształtnika sieciowego do testowania sterowników”. Praca dyplomowa, Politechnika Śląska, Gliwice, 2014.