Modified Fuzzy Logic PI speed controller with scheduling boundaries of integral time constant for PMSM drive

• Autorzy: Vo, Hau Huu , Brandstetter, Pavel

Warianty tytułu

PL

Zmodyfikowany kontroler prędkości Fuzzy Logic PI z harmonogramem granic stałej czasowej całkowania dla napędu PMSM

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In order to obtain high performance speed response in pulse-width-modulation direct torque controlled drive of permanent magnet synchronous motor, fuzzy logic is utilized to update parameters of proportional-integral speed controller. However, overshoot and undershoot of speed response are still high, especially at times of load torque change. For reduction of the overshoot and undershoot, boundaries of integral time constant in fuzzy logic are tuned according to speed error during overshoot and undershoot. Theoretical assumptions are validated via simulations.

PL

Aby uzyskać wysoką wydajność odpowiedzi prędkości w sterowanym bezpośrednio momentem napędowym silnika synchronicznego z magnesami trwałymi z modulacją szerokości impulsu, do aktualizacji parametrów proporcjonalno-całkującego regulatora prędkości wykorzystywana jest logika rozmyta. Jednak przeregulowanie i niedoregulowanie odpowiedzi prędkości są nadal wysokie, zwłaszcza w okresach zmiany momentu obciążenia. W celu zmniejszenia przeregulowania i niedoregulowania, granice stałej czasowej całkowania w logice rozmytej są dostrajane zgodnie z błędem prędkości podczas przeregulowania i niedoregulowania. Założenia teoretyczne są weryfikowane za pomocą symulacji.

Słowa kluczowe

PL

logika rozmyta; proporcjonalno-całkujący regulator prędkości; stała czasowa całkowania; bezpośrednie sterowanie momentem obrotowym; silnik synchroniczny z magnesami trwałymi

EN

fuzzy logic; proportional-integral speed controlle; integral time constant; direct torque control; permanent magnet synchronous motor

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 11
• Strony: 175--179
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Vo, Hau Huu

• Ton Duc Thang University, No. 19 Nguyen Huu Tho Street, Tan Phong Ward, District 7, Ho Chi Minh City, Vietnam,

autor

Brandstetter, Pavel

• VSB-Technical University of Ostrava, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Department of Electronics, 17.listopadu 15, 70833 Ostrava-Poruba, Czech Republic,

Bibliografia

• [1] Knypinski L., Krupinski J., Application of the permanent magnet synchronous motors for tower cranes, Przegląd Elektrotechniczny, 96 (2020), nr 1, 27-30
• [2] Wu G., Huang S., Wu Q., Rong F., Zhang C., Liao W., Robust Predictive Torque Control of N*3-Phase PMSM for High-Power Traction Application, IEEE Transactions on Power Electronics, 35 (2020), No. 10, 10799-10809
• [3] Gupta U., Yadav D.K., Panchauli D., Field Oriented Control of PMSM during Regenerative Braking, 2019 Global Conference for Advancement in Technology (GCAT), Bangalore, India, 2019, 1-5
• [4] Kouriche L., Messlem Y., Mras-super twisting sliding mode observer for speed sensorless vector control of induction motor drive, Przegląd Elektrotechniczny, 97 (2021), nr 4, 121-127
• [5] Vo H.H., Brandstetter P., Tran T.C., Dong C.S.T., An Implementation of Rotor Speed Observer for Sensorless Induction Motor Drive in Case of Machine Parameter Uncertainty, Advances in Electrical and Electronic Engineering, 16 (2018), No. 4, 426-434
• [6] Harikrishnan R., George A.E., Direct Torque Control of PMSM using hysteresis modulation, PWM and DTC PWM based on PI Control for EV - A comparative analysis between the three strategies, 2019 2nd International Conference on Intelligent Computing, Instrumentation and Control Technologies (ICICICT), Kannur, India, 2019, 566-571
• [7] Chaoui H., Khayamy M., Okoye O., Gualous H., Simplified Speed Control of Permanent Magnet Synchronous Motors Using Genetic Algorithms, IEEE Transactions on Power Electronics, 34 (2019), No. 4, 3563-3574
• [8] Rauth S.S., Samanta B., Comparative Analysis of IM/BLDC/PMSM Drives for Electric Vehicle Traction Applications Using ANN-Based FOC, 2020 IEEE 17th India Council International Conference (INDICON), New Delhi, India, 2020, 1-8
• [9] Gandhi R., Wilson R., Kumar A., Roy R., Comparative Analysis of Vector Controlled PMSM Drive with Particle Swarm Optimization and Ant Colony Optimization Technique, 2020 International Conference on Computational Performance Evaluation (ComPE), Shillong, India, 2020, 744-750
• [10] Adhavan B., Kuppuswamy A., Jayabaskaran G., Jagannathan V., Field oriented control of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) using fuzzy logic controller, 2011 IEEE Recent Advances in Intelligent Computational Systems, Trivandrum, India, 2011, 587-592
• [11] Berkani A., Negad K., Allaoui T., Marignetti F., Fuzzy Direct Torque Control for Induction Motor Sensorless Drive Powered by Five Level Inverter with Reduction Rule Base, Przegląd Elektrotechniczny, 95 (2019), nr 7, 66-71
• [12] Vo H.H., Kuchar M., Brandstetter P., Application of Fuzzy Logic in Sensorless Induction Motor Drive with PWM-DTC, Electrical Engineering, 102 (2020), No. 1, 129-140
• [13] Naik N V., Singh S.P., Panda, A.K., An Interval Type-2 Fuzzy-Based DTC of IMD Using Hybrid Duty Ratio Control, IEEE Trans. on Power Electronics, 35 (2020), No. 8, 8443-8451
• [14] Perdukova D., Fedor P., Lacko M., DC motor fuzzy model based optimal controller, MM Science Journal, 14 (2021), Oct 2021, 4879-4885
• [15] Brandstetter P., Neborak I., Kuchar M., Analysis of Steady-State Error in Torque Current Component Control of PMSM Drive, Advances in Electrical and Computer Engineering, 17 (2017), No. 2, 39-46
• [16] Orlowska-Kowalska T., Dybkowski M., Stator-Current-Based MRAS Estimator for a Wide Range Speed-Sensorless Induction-Motor Drive, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57 (2010), No. 4, 1296-130

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.11.30