Problem LQ w optymalizacji regulatora momentu elektromagnetycznego

• Autorzy: Sieklucki G.

Warianty tytułu

EN

LQ problem in electromagnetic torque controller optimization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono optymalizację parametryczną regulatora PI w przestrzeni stanu. W procesie optymalizacji wykorzystano konwersję transmitancyjnego matematycznego modelu do równania stanu i problem liniowo-kwadratowy (LQ). Omówiono reprezentację układu regulacji jako systemu jednopętlowego. Przedstawiono optymalizację dla napędu z silnikiem obcowzbudnym oraz dla napędu z silnikiem indukcyjnym (metoda DTC-SVM).

EN

In this paper the PI controller parametric optimization in state-space is presented. The conversion from transfer-function to statespace mathematical model and linear-quadratic (LQ) control problem is used in optimization process. Representation of the control system as one-loop system is discussed. Optimization for drive with separately excited DC motor and drive with induction motor (DTC-SVM method) is presented.

Słowa kluczowe

PL

problem LQ; optymalizacja parametryczna; regulacja momentu elektrycznego; regulator PI; regulator PD; DTC-SVM

EN

LQ problem; parametric optimization; motor torque control; PI controller; PD controller; DTC-SVM

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Elektrotechnika i Elektronika
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 29, z. 1--2
• Strony: 26--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Sieklucki G.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki, Katedra Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Anderson B.D.O., Moore J.B: Optimal control: Linear Quadratic methods. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hali, 1990
• [2] Bisztyga K.: Sterowanie i regulacja silników elektrycznych. Warszawa, WNT, 1989
• [3] Blaabjerg G.F., Kaźmierkowski M.P., Zelechowski M., Swierczynski D., Kołomyjski W: Design and comparison direct torąue control techniąues for induction motors. EPE'05, 11-14.09.2005, Dresden, Germany, page on CD, 2004
• [4] Boldea I., Nasar S.A.: Electric Drives. CRC Press, 1999
• [5] Bose B.K.: Modern Power Electronics and AC Drives. NJ,Prentice Hall, 2002
• [6] Buja G.S., Kaźmierkowski M.P.: Direct torąue control of PWM converter-fed ac motors-a survey. IEEE Trans. Ind. Electron., 51(4) (2004) 744-757
• [7] Callier F.M., Desoer Ch. A.: Linear System Theory. New York, Springer-Verlag, 1991
• [8] Chiasson J.: Modeling and High-Performance control of Electric Machines. NJ: Wiley-IEEE Press, 2005
• [9] Ciepiela A.: Automatyka przekształtnikowego napędu prądu stałego. Kraków, Skrypty uczelniane, Nr. 1317, Wydawnictwa AGH, 1992.
• [10] Ciepiela A.: Automatyka układu Leonarda. Kraków, Wydawnictwa AGH, 1994
• [11] Depenbrock M.: Direct self control (DSC) of inverter-fed induction machine. IEEE Transactions on Power Electronics, (3) (1988) 420-429
• [12] Dorato P., Abdallah Ch., Cerone V.: Linear-Quadratic Control: An Lntroduction. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hali, 1995
• [13] Zelechowski M.: Space Yector Modulated-Direct Torąue Controlled (DTC-SYM) Lnverter-Fed Lnduction Motor Drive. PhD thesis, Faculty of Electrical Engineering Institute of Control and Industrial Electronics, Warsaw University of Technology, 2005
• [14] Górecki H.: Optymalizacja systemów dynamicznych. Warszawa, PWN, 1993
• [15] Kaźmierkowski M.P., Zelechowski M., Swierczynski D.: Dtc-svm an efficient methodfor control both induction andpm synchronous motor, page on CD, 2004
• [16] Kaźmierkowski M.P., Krishnan R., Blaabjerg F.: Control in Power Electronics. San Diego, Academic Press, 2002
• [17] Kaźmierkowski M.P., Tunia H.: Automatic Control of Converter-Fed Drives. Warszawa, Elsevier, 1994
• [18] Kleinman D.L.: On an Lterative Techniąue for Riccati Eąuation Computations. IEEE Transaction on Automatic Control, AC-13(1) (1968) 114-115
• [19] Kozioł R., Sawicki J., Szklarski L.: Digital Control of Electric Drives. Warszawa, PWN, 1992.
• [20] R. Krishnan. Electric Motor Drives. Modelling, Analysis and Confro/.NJ: Prentice Hali, 2001
• [21] Kwakernaak H., Sivan R.: Linear Optimal Control Systems. New York: Wiley Interscience, 1972
• [22] LascuC, Boldea I., Blaabjerg F.:A modified direct torąue control for induction motor sensorless drive. IEEE Trans. Ind. Appl., 36(1) (2000) 122-130
• [23] Lascu C, Trzynadlowski A.T.: A sensorless hybrid dtc drive for high-volume applications using the tms320f243 dsp controller. Ind. Appl. Conference, 2001. Thirty-Sixth IAS Annual Meeting. Conference Record ofthe 2001 IEEE, 1 (2001) 482-489
• [24] Leonhard W: Control of Electrical Drives. Berlin, Springer-Verlag, 2001
• [25] Mehrmann V.: The Autonomous Linear Quadratic Control Problem. Theory and Numerical Solution. Berlin, Springer-Verlag, 1991
• [26] Mitkowski W.: Stabilizacja systemów dynamicznych. Warszawa, WNT, 1991
• [27] Ogata K.: Discrete-Time Control Systems. Prentice Hali, 1995
• [28] Orłowska Kowalska T: Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2003
• [29] Orzechowski T, Sieklucki G.: Zastosowanie metody spektralnej faktoryzacji w doborze regulatora lą dla napędu prądu stałego. Kraków, Elektrotechnika ZN AGH, (1998) 17(2)
• [30] Orzechowski T., Sieklucki G.: Odpornościowe właściwości regulatora lą dla napędu prądu stałego. Kraków, Elektrotechnika ZN AGH, 2000 (przyjęty do druku)
• [31] Pełczewski W. Krynke M.: Metoda zmiennych stanu w analizie dynamiki układów napędowych. Warszawa, WNT, 1984
• [32] Rusek J.: Elektrotechnika z elementami napędów. Kraków, Wydawnictwa AGH, 1993
• [33] Sieklucki G.: Problemy dyskretnego sterowania napędami prądu stałego z uwzględnieniem ograniczeń zmiennych stanu (rozprawa doktorska), Kraków, AGH, 2000
• [34] Sieklucki G.: Automatyka napędu. Kraków, Wydawnictwa AGH, 2009
• [35] Sieklucki G.: Poleplacement methodfor dc motor torąue. Archives of Control Sciences, 19(3) (2009) 307-324
• [36] Sieklucki G., Orzechowski T.: Metody numeryczne rozwiązania problemu lq dla napędu prądu stałego. Elektrotechnika i Elektronika, 21 (2002) 52-57
• [37] Sieklucki G., Orzechowski T., Sykulski R.: Dobór parametrów regulatora prędkości w bezpośrednim sterowaniu momentem silnika indukcyjnego. Elektrotechnika i Elektronika, 24(1) (2005) 85-92
• [38] Sieklucki G., Orzechowski T., Sykulski R., Szostak B.: Start-up of DC drive under load. Archives of Control Sciences, 17(3) (2007) 283-293
• [39] Sieklucki G., Orzechowski T., Tondos M., Sykulski R.: Optymalizacja obserwatora momentu przy kwadratowym wskaźniku jakości. Przegląd Elektrotechniczny, 7 (2008) 29-35
• [40] Sieklucki G., Tondos M.: Linear-ąuadratic optimization for discrete-time load torąue observer. llth International Power Electronics and Motion Control conference : 2-4 September 2004, Riga, Latvia, EPE - PEMC(dok. elektroniczny), 2004
• [41] Sima V.: Algorithms for Linear-Quadratic Optimization. Marcel Dekker, Inc., 1996
• [42] Takahashi I., Noguchi T.: A new ąuick response and high efficiency control strategy of an induction motor. IEEE Trans, on Industrial Applications, IA-22:820-827, 1986
• [43] Tondos M., Sieklucki G., Pracownik A.: Proportionalintegral LQ control of a two-mass system. 12th International Power Electronics and Motion Control conference, IEEE: Portoroz, Slovenia, dok. elektroniczny, 2006
• [44] Trzynadlowski A.M.: Control of Induction Motors. San Diego, Aca-demic Press, 2000
• [45] Tunia H., Kaźmierkowski M.P.: Podstawy automatyki napędu elektrycznego. Warszawa, WNT, 1983
• [46] Vaccaro J.R.: Digital Control. A State-Space Approach. McGraw-Hill, Inc., 1995
• [47] Vas P.: Sensorless Yector andDirect Torąue Control. Oxford Univer-sity Press, 1998
• [48] Xue X., Xu X., Habetler TG., Divan D.M.: A Iow cost stator flux oriented voltage source variable speed drive. Conf. Rec. IEEE-IAS Annu. Meeting, 1 (1990) 410-415
• [49] Zawirski K: Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych. Poznań, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2005
• [50] Żelechowski M., Kaźmierkowski M., Blaabjerg F.: Controłłer design for direct torąue controlled space vector modulated (dtcsvm) induction motor drives. IEEE ISIE, Dubrovnik, Croatia (2005) 951-956