Współpraca regulatora predykcyjnego z napędem PMSM i połączeniem sprężystym

• Autorzy: Serkies P. J. , Nalepa R. , Szabat K. , Cychowski M.

Warianty tytułu

EN

Explicit model predictive control of a PMSM drive system with elastic coupling

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki związane ze współpracą regulatora predykcyjnego z nowoczesnym serwonapędem z silnikami PMSM i połączeniem sprężystym. W kolejnych rozdziałach przedstawiono: model układu dwumasowego, model silników synchronicznych o magnesach trwałych, strukturę jego sterowania oraz ideę sterowania predykcyjnego. W ramach badań sprawdzono wpływ wartości macierzy wagowych Q i R na dynamikę napędu. Przebadano również możliwość ograniczenia zmiennych stanu. Przedstawione badania symulacyjne świadczą o poprawnej pracy analizowanej struktury sterowania.

EN

In the paper the application of model predictive control to a modern electrical servo-drive system with PMSM motors and elastic coupling is presented. In the sections the model of a two-mass drive system, the model of a permanent-magnet synchronous motor, the control structure and the concept of model predictive control are described respectively. The effect of the weighting matrices Q and R on the performance of the drive system has been investigated through simulations as well as the possibility of enforcing constraints on the motor and shaft torque variables during operation.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie predykcyjne; napęd dwumasowy; silnik PMSM; tłumienie drgań sekretnych

EN

predictive control; dual-mass system; PMSM motors; damping secret

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 64, nr 30
• Strony: 211--221
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Serkies P. J.

autor

Nalepa R.

autor

Szabat K.

autor

Cychowski M.

• Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław,

Bibliografia

• [1] LOW K.S, WANG T.S.: A multiobiective genetic algorithm for optimalizing the performance of hard disc driver, IEEE Transaction on Industrial Elektronics Vol. 43 No.3, 1716-1725, 2007
• [2] HSU Y.C, CHEN G., LI H.X.: A fuzzy adaptive variable structure controller with applications to robot manipulators, IEEE Transaction on Systems, Man and Cybernetics-Part B, Vol.31 No.3. 331-340, 2001
• [3] SZABAT K. Struktury sterowania elektrycznych układów napędowych z połączeniem sprężystym. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej nr 61, Wrocław, 2008
• [4] MOYNIHAN J. F., Aspects of Digital Current Control for AC Drives, Elaborate by PEI Technologies Cork, 1996 Ireland.
• [5] MACIEJOWSKI J.M, Predictive Control with Constraints, Prentice Hall, UK, 2002
• [6] TATJEWSKI P., Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, struktury i algorytmy, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2002.
• [7] CORTÉS P., KAZMIERKOWSKI M. P., KENNEL R. M.,QUEVEDO D. E., RODRIGUEZ J., Predictive control in power electronics and drives, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 55, no. 12, pp. 4312–4324, Dec. 2008.
• [8] WANG L., Model Predictive Control System Design and Implementation Using MATLAB, Springer 2009
• [9] SZABAT K., SERKIES P., Zastosowanie sterowania predykcyjnego w układzie napędowym z połączeniem sprężystym. Przeglad Elektrotechniki 2/2010.
• [10] CYCHOWSKI M., DELANEY K., SZABAT K., Low-Cost High-Performance Predictive Control of Drive Systems with Elastic Coupling, 13th International Power Electronics and Motion Control Conference (EPE-PEMC 2008)
• [11] SZABAT K., SERKIES P., NALEPA R, CYCHOWSKI M, Predictive Position Control of Elastic Dual-Mass Drives under Torque and Speed Constraints, International Conference and Exhibition on Power Electronics and Motion Control- EPE-PEMC' 2010 Ohrid Macedonia.
• [12] CYCHOWSKI M., SZABAT K., ORLOWSKA-KOWALSKA T., Constrained Model Predictive Control of the Drive System With Mechanical Elasticity, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 56, NO. 6, str 1963-1974
• [13] SERKIES P., SZABAT K., DYBKOWSKI M., Predykcyjna regulacja predkosci układu dwumasowego z silnikiem indukcyjnym – badania symulacyjne. Przeglad Elektrotechniczny, vol. 86, no. 10, pp. 303–306, 2010.
• [14] GIERLOTKA K., Układy sterowania napędów elektrycznych z elementami sprężystymi, Zeszyty naukowe Politechniki Slaskiej, Nr 118, Gliwice 1992.
• [15] CYCHOWSKI M., Robust Model Predictive Control, VDM Verlag, 2009.
• [16] MOYNIHAN J.F., EGAN M.G., MURPHY J.M.D., The Application of State Observers in Current Regulated PM Synchronous Drives, Proceedings of IEEE IECON, pp.20-25, 1994.
• [17] CYCHOWSKI M. T., NALEPA R., and O’MAHONY T. Explicit model predictive control of a permanent magnet motor drive. 40th Universities Power Engineering Conference, Cork, Ireland, September 2005.