Regulatory fuzzy logic w napięciowo zorientowanym sterowaniu prostownikiem PWM

• Autorzy: Jasiński, M. , Kaźmierkowski, M. , Liserre, M.

Warianty tytułu

EN

Fuzzy Logic Controller in voltage oriented control of PWM rectifier

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania regulatora prądu Fuzzy Logic Current Controller (FLC) na tle klasycznego regulatora typu PI. Wyniki symulacyjne uzyskano w modelu opracowanym na podstawie istniejącego stanowiska laboratoryjnego. Regulacja prądu została zrealizowana w napięciowo zorientowanym układzie współrzędnych d-q, w metodzie napięciowo zorientowanej ang. Voltage Oriented Control (VOC). Bazując na modelu regulatora PI wykonanego według "backward rule" zaproponowano sposób pro-jektowania FLC. Badania symulacyjne przeprowadzono w programie Matlab, Simulink. Porównania regulatorów PI i FLC dokonano na podstawie odpowiedzi na skokową zmianę napięcia UDC. FLC zapewnia dobre śledzenie sygnału zadanego, z mniejszym przeregulowaniem w stanie przejściowym. Należy zwrócić uwagę, iż nowe procesory decyzyjne ang. "decision processors" umożliwiają prostą i niedrogą implementacje FLC. Dodatkowo FLC wykonywane są szybciej klasycznego PI [17].

EN

In this paper a comparison between Fuzzy Logic Current Controller (FLC) and classical PI current Controller for a LCL-filter based PWM rectifier is presented. Both simulations and experimental results are included. The current control of PWM rectifiers is implemented in voltage oriented coordinates, known as Voltage Oriented Control (VOC).This paper also presents design process of the Fuzzy Logic Controller based on well-known proportional-integral current controller made by backward rule. The simulations (MatlabTM, SimulinkTM) of the current controllers are performed in model of the existing laboratory setup. The paper shows the step-response of the id current for conventional PI-controller and the proposed FLC which provides good tracking of the reference current waveform with smaller overshot in transient for the same step in UDC.

Słowa kluczowe

PL

prostownik PWM; logika rozmyta

EN

PI controller; rectifier PWM; fuzzy logic

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 79, nr 2
• Strony: 101-104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jasiński, M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej,

autor

Kaźmierkowski, M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej,

autor

Liserre, M.

• Dip. di Elettrotecnica ed Elettronica Politecnico di Bar,

Bibliografia

• [1] Kazmierkowski M. P., Malesani L.: Current Control Techniques for Three – Phase Voltage – Source PWM Converters: A Survey, IEEE Trans., on Ind. Electronics, 1(998), v. 45, 691–703
• [2] Dzieniakowski M. A., Kazmierkowski M. P.: Self – Tuned Fuzzy PI Current Controller for PWM – VSI, in Proc.EPE'95, (1995), 1.308–1.313
• [3] Cupertino F., Lattanzi A., Salvatore L.: A New Fuzzy Logic – Based Controller Design Method for DC and Ac Impressed – Voltage Drives, IEEE Trans., on Power Electronics, (2000), v. 15, 974–982
• [4] Tzou Y. Y.: Fuzzy – Tuning Current – Vector Control of a 3 – Phase PWM Inverter, in Conf. Rec. IEEE PESC'95, (1995), 326–331
• [5] Liserre M., Blaabjerg F., Hansen S.: Design and Control of an LCL – filter Based Active Rectifier, Conf. Rec. 36th IAS Ann. Meeting, Chicago (USA), Sept./Oct. 30-4, 2001
• [6] Wu R., Dewan S. B., Slemon G. R.: Analysis of an ac – to – dc voltage source converter using PWM with phase and amplitude control, IEEE Trans. on Ind. Applications, v. 27, No. 3, (1991), 355–364
• [7] Hiti S., Vlatkovic V., Borojevic D., Lee F. C. Y.: A New Control Algorithm for Three-Phase PWM Buck Rectifier with Input Displacement Factor Compensation, IEEE Trans. on Power Electronics, v. 9, No. 2, (1994), 173–180
• [8] Hansen S., Malinowski M., Blaabjerg F., Kazmierkowski M.P.: Sensorless control strategies for PWM rectifiers., Proc. of APEC'2000, (2000), v. 2, 832 – 838
• [9] Malinowski M., Kazmierkowski M. P., Hansen S., Blaabjerg F., Marques G.: Virtual flux based direct power control of three-phase PWM rectifiers., IEEE Trans. on Ind. Applications, July 2001
• [10] Dell’Aquila A., Liserre M., Cecati C., Ometto A.: A fuzzy logic CC – PWM three – phase ac/dc converter, Proc. of IAS 2000, (2000), 987–992
• [11] Dell’Aquila A., Caponio L., Liserre M., Cecati C., Ometto A.: A fuzzy logic feed – forward current controller for PWM rectifiers, Proc. of ISIE '2000, 430–435
• [12] Abrahamsen F., Blaabjerg F., Pedersen J. K. Digital Signal Processing in Power Electronics and Drives, Proc. of DSP Conference, 1996, 183–189
• [13] Malinowski M., Jasinski M.: DSP implementation of sensorless control strategies based on virtual flux for PWM rectifier, in Conf. Proc. 2001 Energy Savings in Electrical Engineering, 335–339
• [14] Moran L., Ziogas P. D., Joos G.: Design Aspects of Synchronous PWM Rectifier – Inverter System Under Unbalanced Input Voltage Conditions, IEEE Trans. on Ind. Applications, v. 28, No. 6, (1992), 1286–1293
• [15] Raviraj V. S.C., Sen P. C.: Comparative Study of Proportional – Integral, Sliding Mode, and Fuzzy Logic Controllers for Power Converters, IEEE Trans. on Ind. Applications, v. 33, No. 2, (1997), 518–524
• [16] Lee C.C.: Fuzzy Logic in Control Systems: Fuzzy Logic Controller – Part I, II, IEEE Trans. on Systems and Cybernetics, v. 20, No. 2, (1990), 404–435
• [17] FIVE Intelligent Controller Unit (ICU), Decision Processor, STMicroelectonics, January 2002.