Estimación de intensidades rotóricas en máquinas polifásicas para control predictivo

Manuel G. Satué

https://orcid.org/0000-0001-9346-5672

Spain

Universidad de Sevilla

Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática

Manuel R. Arahal

Spain

Universidad de Sevilla

Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática

Daniel R. Ramírez

Spain

Universidad de Sevilla

Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática

Enviado: 11-02-2022

|

Aceptado: 20-04-2022

|

Publicado: 28-12-2022

DOI: https://doi.org/10.4995/riai.2022.17153

Derechos de autor 2022 Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.

Datos de financiación

Descargas

Palabras clave:

Control predictivo, Sistemas polifásicos, Máquinas eléctricas rotativas, Estimación

Agencias de apoyo:

FEDER/Ministerio de Ciencia e Innovación - Agencia Estatal de Investigación

Junta de Andalucía

Resumen:

El control predictivo de corrientes de estátor precisa una estimación de las corrientes rotóricas que son, usualmente, no medibles. Estas corrientes afectan a la evolución de la corriente de estátor y por tanto afectan a las predicciones usadas por el controlador. El procedimiento habitual consiste en estimar el efecto que producen dichas corrientes mediante una técnica simple que añade a la predicción el error del periodo de muestreo anterior. En este artí­culo se presenta un nuevo método de estimación basado en el circuito equivalente de la máquina de inducción. Se presentan resultados de simulación y experimentales para el caso particularmente más complejo de una motor polifásico en los que se demuestra la superioridad del método.
Ver más Ver menos

Citas:

Abu-Rub, H., Guzinski, J., Krzeminski, Z., Toliyat, H. A., 2001. Predictive current control of voltage source inverters. In: Industrial Electronics Society, 2001. IECON '01. The 27th Annual Conference of the IEEE. Vol. 2. pp. 1195-1200 vol.2.

Arahal, M. R., Barrero, F., Durán, M. J., Ortega, M. G., Martín, C., 2018. Tradeoffs analysis in predictive current control of multi-phase induction machines. Control Engineering Practice 81, 105-113. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2018.09.012

Arahal, M. R., Castilla, M., Alvarez, J. D., Sanchez, J. A., 2013. Subharmonic content in finite-state model predictive current control of IM. In: Industrial Electronics Society, IECON 2013-39th Annual Conference of the IEEE. IEEE, pp. 5866-5872. https://doi.org/10.1109/IECON.2013.6700096

Beltrán, A., Rumbo, J., Azcaray, H., Santiago, K., Calixto, M., E., S., 2019. Simulation and control of the speed and electromagnetic torque of a threephase induction motor: focus on electric vehicles. Revista Iberoamericana de Automática e Inform'atica Industrial 16 (3), 308-320. https://doi.org/10.4995/riai.2019.10452

Bermudez, M., Arahal, M. R., Duran, M. J., Gonzalez-Prieto, I., 2020. Model predictive control of six-phase electric drives including ARX disturbance estimator. IEEE Transactions on Industrial Electronics 68 (1), 81-91. https://doi.org/10.1109/TIE.2019.2962477

Camacho, E. F., Bordons, C., 2013. Model predictive control. Springer.

Duarte-Mermoud, M., Milla, F., 2018. Estabilizador de sistemas de potencia usando control predictivo basado en modelo. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 15 (3), 286-296. https://doi.org/10.4995/riai.2018.10056

Duran, M. J., Levi, E., Barrero, F., 2017. Multiphase electric drives: Introduction. Wiley encyclopedia of electrical and electronics engineering, 1-26. https://doi.org/10.1002/047134608X.W8364

Elmorshedy, M. F., Xu, W., El-Sousy, F. F., Islam, M. R., Ahmed, A. A., 2021. Recent achievements in model predictive control techniques for industrial motor: A comprehensive state-of-the-art. IEEE Access 9, 58170-58191. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3073020

Garcia Entrambasaguas, P., Gonzalez-Prieto, I., Duran, M., Bermudez, M., Barrero, F., 2019. Fault tolerance in direct torque control with virtual voltage vectors. Revista Iberoamericana de Autom'atica e Inform'atica Industrial 16 (1), 56-65. https://doi.org/10.4995/riai.2018.9288

Gutierrez Reina, D., Barrero, F., Riveros, J., Gonzalez-Prieto, I., Toral, S. L.,Duran, M. J., 2019. Interest and applicability of meta-heuristic algorithmsin the electrical parameter identification of multiphase machines. Energies12 (2), 314. https://doi.org/10.3390/en12020314

Holmes, D., Martin, D., 1996. Implementation of a direct digital predictive current controller for single and three phase voltage source inverters. In: Industry Applications Conference, 1996. Thirty-First IAS Annual Meeting, IAS'96., Conference Record of the 1996 IEEE. Vol. 2. IEEE, pp. 906-913.

Holtz, J., Stadtfeld, S., 1983. A predictive controller for the stator current vector of AC machines fed from a switched voltage source. In: JIEE IPEC-Tokyo Conf. pp. 1665-1675.

Lim, C.-S., Levi, E., Jones, M., Rahim, N., Hew, W.-P., Aug 2014. A comparative study of synchronous current control schemes based on FCS-MPC and PI-PWM for a two-motor three-phase drive. Industrial Electronics, IEEE Transactions on 61 (8), 3867-3878. https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2286573

Liu, C., Luo, Y., 2017. Overview of advanced control strategies for electric machines. Chinese Journal of Electrical Engineering 3 (2), 53-61. https://doi.org/10.23919/CJEE.2017.8048412

Martín, C., Arahal, M. R., Barrero, F., Durán, M. J., 2016. Five-phase induction motor rotor current observer for finite control set model predictive control of stator current. IEEE Transactions on Industrial Electronics 63 (7), 4527-4538. https://doi.org/10.1109/TIE.2016.2536578

Ver más Ver menos