Optimización de Funciones de Coste para Control Predictivo de Máquinas de Inducción Multifásicas

Autores/as

  • M. R. Arahal Universidad de Sevilla
  • A. Kowal G. Universidad de Sevilla
  • F. Barrerro Universidad de Sevilla
  • M. del M. Castilla Universidad de Sevilla

DOI:

https://doi.org/10.4995/riai.2018.9771

Palabras clave:

Control predictivo, Máquinas de inducción, Máquinas polifásicas, Optimización global

Resumen

El control de máquinas de inducción multifásicas avanza con la incorporación de controladores predictivos que actúan directamente sobre el inversor sin mediar moduladores. Se lleva a cabo en tiempo discreto, mediante una optimización exhaustiva de los estados posibles del inversor. La optimización utiliza una función de coste que penaliza desviaciones de la referencia y otros efectos indeseados, por lo que su diseño tiene gran importancia en el comportamiento en bucle cerrado. En este artículo se presenta una nueva estrategia para el diseño de funciones de coste y su optimización. Se presentan resultados de simulación correspondientes a una máquina de cinco fases y se compara con el método tradicional, todo ello en el contexto de control predictivo de corrientes de estátor.

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Biografía del autor/a

M. R. Arahal, Universidad de Sevilla

Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática

A. Kowal G., Universidad de Sevilla

Dpto. de Tecnología Electrónica

F. Barrerro, Universidad de Sevilla

Dpto. de Tecnología Electrónica

M. del M. Castilla, Universidad de Sevilla

Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática

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. https://doi.org/10.1109/IECON.2001.975952

Arahal, M. R., Barrero, F., Toral, S., Durán, M. J., Gregor, R., 2009. Multi-phase current control using finite-state model-predictive control. Control Engineering Practice 17 (5), 579 – 587. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2008.10.005

Arahal, M. R., Durán, M. J., 2009. PI tuning of five-phase drives with third harmonic injection. Control Engineering Practice 17 (7), 787–797. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2008.12.005

Barrero, F., Arahal, M. R., Gregor, R., Toral, S., Durán, M. J., 2009. One-step modulation predictive current control method for the asymmetrical dual three-phase induction machine. Industrial Electronics, IEEE Transactions on 56 (6), 1974–1983.

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

Duran, M., Toral, S., Barrero, F., Levi, E., 2007. Real-time implementation of multi-dimensional five-phase space vector pulse-width modulation. Electronics Letters 43 (17), 949–950. https://doi.org/10.1049/el:20071357

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. https://doi.org/10.1109/IAS.1996.560191

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.

Kirkland, E. J., 2010. Bilinear interpolation. In: Advanced Computing in Electron Microscopy. Springer, pp. 261–263. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-6533-2_12

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

Mamdouh, M., Abido, M., Hamouz, Z., 2018. Weighting factor selection techniques for predictive torque control of induction motor drives: A comparison study. Arabian Journal for Science and Engineering, 1–13. https://doi.org/10.1007/s13369-017-2842-2

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

Martín, C., Bermúdez, M., Barrero, F., Arahal, M. R., Kestelyn, X., Durán, M. J., 2017. Sensitivity of predictive controllers to parameter variation in five-phase induction motor drives. Control Engineering Practice 68, 23–31. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2017.08.001

Rivlin, T. J., 2003. An introduction to the approximation of functions. Courier Corporation.

Rodas, J., Barrero, F., Arahal, M. R., Martín, C., Gregor, R., 2016. Online estimation of rotor variables in predictive current controllers: A case study using five-phase induction machines. IEEE Transactions on Industrial Electronics 63 (9), 5348–5356. https://doi.org/10.1109/TIE.2016.2559420

Rojas, C. A., Rodriguez, J., Villarroel, F., Espinoza, J. R., Silva, C. A., Trincado, M., 2013. Predictive torque and flux control without weighting factors. IEEE Transactions on Industrial Electronics 60 (2), 681–690. https://doi.org/10.1109/TIE.2012.2206344

Vukosavic, S. N., Peric, L. S., Levi, E., 2017. A three-phase digital current controller with improved performance indices. IEEE Transactions on Energy Conversion 32 (1), 184–193. https://doi.org/10.1109/TEC.2016.2606663

Wittenmark, B., 1975. Stochastic adaptive control methods: a survey. International Journal of Control 21 (5), 705–730. https://doi.org/10.1080/00207177508922026

Zoric, I., Jones, M., Levi, E., 2018. Arbitrary power sharing among three-phase winding sets of multiphase machines. IEEE Transactions on Industrial Electronics 65 (2), 1128–1139. https://doi.org/10.1109/TIE.2017.2733468

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Publicado

01-01-2019

Cómo citar

Arahal, M. R., Kowal G., A., Barrerro, F. y Castilla, M. del M. (2019) «Optimización de Funciones de Coste para Control Predictivo de Máquinas de Inducción Multifásicas», Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial, 16(1), pp. 48–55. doi: 10.4995/riai.2018.9771.

Número

Sección

Artículos