Система управления на основе прогнозирующей модели с уменьшенным шагом интегрирования для СДПМ

А. С. Анучин; В. С. Подзорова; Ф. Б. Гетьманенко; М. М. Лашкевич; Д. И. Алямкин; С. Э. Гришин

doi:10.34831/EP.2021.70.47.001

Система управления на основе прогнозирующей модели с уменьшенным шагом интегрирования для СДПМ

А. С. Анучин, В. С. Подзорова, Ф. Б. Гетьманенко, М. М. Лашкевич, Д. И. Алямкин, С. Э. Гришин

Аннотация

Предложен новый подход к системе управления на основе прогнозирующей модели с непрерывной последовательностью управляющих воздействий, в которой используется уменьшенный шаг интегрирования. Для упрощения процесса вычислений предлагается использовать прогнозирующую модель с конечной последовательностью управляющих воздействий, которая благодаря применению уменьшенного шага интегрирования и фильтрации выходного сигнала может быть преобразована к модели с непрерывной последовательностью управляющих воздействий. В качестве фильтра предложено использовать Sinc-фильтр, который позволяет повысить точность задания напряжений. Рассматриваемый подход можно использовать для систем управления двигателями, которые имеют ярко выраженную нелинейность кривой намагничивания. Результаты моделирования представлены для синхронного двигателя с постоянными магнитами.

Ключевые слова

шаг интегрирования; синхронный двигатель с постоянными магнитами; управление на основе прогнозирующей модели; Sinc-фильтр

Полный текст:

PDF

Литература

Rodriguez, J. State of the Art of Finite Control Set Model Predictive Control in Power Electronics. / J. Rodriguez, M. P. Kazmierkowski, J. R. Espinoza, P. Zanchetta, H. Abu-Rub, H. A. Young, C. A. Rojas // IEEE Transactions on Industrial Informatics. - 2013. - Vol. 9, issue 2. - Pp. 1003 - 1016.

Vazquez, S. Model Predictive Control for Power Converters and Drives: Advances and Trends / S. Vazquez, J. Rodriguez, M. Rivera, L. G. Franquelo, M. Norambuena // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2017. - Vol. 64, issue 2. - Pp. 935 - 947.

Preindl, M. Comparison of direct and PWM model predictive control for power electronic and drive systems / M. Preindl, S. Bolognani // 2013 Twenty-Eighth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC). - 2013. - Pp. 2526 - 2533.

Takahashi, I. A New Quick-Response and High-Efficiency Control Strategy of an Induction Motor / I. Takahashi, T. Noguchi // IEEE Transactions on Industry Applications. - 1986. - Vol. IA-22, issue 5. - Pp. 820 - 827.

Takahashi, I. Take a look back upon the past decade of direct torque control [of induction motors] / I. Takahashi, T. Noguchi // In proc. of the IECON'97 23rd International Conference on Industrial Electronics, Control, and Instrumentation. - 1997. - Vol. 2. - Pp. 546 - 551.

Rovere, L. FPGA Implementation of a Novel Oversampling Deadbeat Controller for PMSM Drives / L. Rovere, A. Formentini, P. Zanchetta // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2019. - Vol. 66, issue 5. - Pp. 3731 - 3741.

Cheng, L. Model predictive control for DC-DC boost converters with constant switching frequency / L. Cheng, P. Acuna, R. P. Aguilera, M. Ciobotaru, J. Jiang // 2016 IEEE 2nd Annual Southern Power Electronics Conference (SPEC). - 2016. - P. 6.

Ahmed, A. A. Torque Control of Induction Motors with Minimal Ripples Based on Continuous Control Set-MPC in a Wide Speed Range / A. A. Ahmed, B. K. Koh, Y. I. Lee // 2017 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC). - 2017. - P. 6.

Pisani, B. Digital Filter Types in Delta-Sigma ADCs, Application Report, Texas Instruments / B. Pisani // Rep. SBAA230, May 2017.

Anuchin, A. Current Control of AC Drives Using Shunt Current Sensors and Delta-Sigma Modulation / A. Anuchin, M. Lashkevich, D. Shpak, D. Aliamkin, A. Zharkov, F. Briz // IECON 2018 - 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. - 2018. - Pp. 445 - 449.

Ma, Z. Continuous set nonlinear model predictive control for PMSM drives / Z. Ma, S. Saeidi, Ralph Kennel // 2013 15th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE). - 2013. - P. 10.

Anuchin, A. Accuracy Analysis of Shunt Current Sensing by Means of Delta-Sigma Modulation in Electric Drives / A. Anuchin, D. Surnin, M. Lashkevich // In proc. of 17th International Ural Conference on AC Electric Drives, 2018.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.70.47.001