Laborat rio de mecatr nica ist coppe el trica ufrj
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Laborat ó rio de Mecatr ó nica/IST - COPPE El é trica/UFRJ PowerPoint PPT Presentation


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Laborat ó rio de Mecatr ó nica/IST - COPPE El é trica/UFRJ. Review of The Ripple Reduction Strategies in SRM Luís Oscar P . Henriques Luís Guilherme B. Rolim P . J . Costa Branco Walter I . Suemitsu. Apresentação. Introdução Técnicas Tabela C aracterística Modelo M atemático

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Presentation Transcript


Laborat rio de mecatr nica ist coppe el trica ufrj

Laboratório de Mecatrónica/IST - COPPE Elétrica/UFRJ

Review of The Ripple Reduction Strategies in SRM

Luís Oscar P. Henriques

Luís Guilherme B. Rolim

P. J. Costa Branco

Walter I. Suemitsu


Apresenta o

Apresentação

  • Introdução

  • Técnicas

    • Tabela Característica

    • Modelo Matemático

    • Controle Adaptativo

      Convencional

      Redes Neurais

      Lógica Fuzzy

      Neuro-fuzzy

  • Conclusões


Introdu o motor de relut ncia vari vel

Introdução – Motor de Relutância Variável

  • MRV possui natureza não linear – oscilação de torque

  • Duas aproximações iniciais

    • Melhoria do projeto magnético

    • Controle eletrônico


Introdu o motor de relut ncia vari vel1

Introdução – Motor de Relutância Variável

Projeto magnético:

  • Modificações mecânicas (tamanho do polo do rotor e/ou estator)

  • Equações analíticas para auxiliar o projeto

  • Uso de elementos finitos

  • Desvantagem:

    • Soluções especificas para faixas restritas de operação


Introdu o motor de relut ncia vari vel2

Introdução – Motor de Relutância Variável

Controle Eletrônico

  • Seleção ótima da combinação de parâmetros como:

    • Tensão de alimentação

    • Perfil de corrente

    • Ângulo de energização e desenergização


Uso de tabelas caracter sticas

Uso de Tabelas Características

  • Baseia-se em duas tabelas de relações L(,I) e (,I)

Desvantagens:

Obtenção não trivial

Grande custo computacional


Laborat rio de mecatr nica ist coppe el trica ufrj

Uso de Tabelas Características

Situação:

Estimar o torque instantâneo através da curva característica usando interpolação bi-cúbica (Moreira, 1992)

Vantagem:

Não necessita de processador rápido por já manter gravados os coeficientes na memória do DSP


Laborat rio de mecatr nica ist coppe el trica ufrj

Uso de Tabelas Características

Desvantagens:

-Método envolve a operação de polinômios de 3ª ordem.

-Desconsidera a superposição de fases quando a variação da indutância de fase é positiva.


Laborat rio de mecatr nica ist coppe el trica ufrj

Modelos matemáticos

Pode considerar a velocidade da máquina e usar uma aproximação em tempo real em vez de uma tabela pré-definida.

Calcular previamente as funções de torque otimizadas para minimizar o torque (Stankovic, 1999)

Vantagem:redução da carga computacional e permite inclusão de objetivos secundários de controle

Desvantagem: perda de robustez pelo calculo off-line e necessidade de grande espaço de memória

Obter uma aproximação matemática das relações L(,I) e (,I) (Rochford, 1993)

Vantagem: Controle rápido, eficiente e em tempo real através de malhas de controle.

Desvantagem:Linearização de grande parte do sistema.


Controle adaptativo convencionais

Controle Adaptativo – Convencionais

Atualizar os parâmetros do controlador em tempo real utilizando identificação recursiva (Russa,2000)

Vantagem:O controlador se ajusta em tempo real a qualquer mudança de característica do motor.

Desvantagem: para altas velocidades há geração de modelo inválido devido a necessidade de grande tempo computacional para o calculo do torque e do sistema de identificação no mesmo DSP.


Controle adaptativo convencionais1

1

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0.9

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0.8

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0.6

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Controle Adaptativo – Convencionais

Gerar o contorno das correntes de forma que a soma dos torques gerados por cada fase seja constante e igual ao torque desejado. (Husain,1996)

Vantagem:Apesar de ser possível o uso de diversas formas de contorno, deve-se fazer uma escolha criteriosa das funções.

Desvantagem:Considera-se a comutação de corrente entre as fases como instantânea


Controle adaptativo rede neural

Controle Adaptativo – Rede Neural

Gerar a tabela de relação torque/corrente/posição (Reay, 1995)

Vantagem: Leva em conta as interações magnéticas entre as fases conduzindo.

Desvantagem: Necessita de sensor de torque e condições iniciais de treino de grande importância para o êxito da aprendizagem da redes.


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Controle Adaptativo – Lógica Fuzzy

Propor um controlador adaptativo fuzzy de velocidade de forma a minimizar a oscilação de torque (Mir, 1999)

Vantagem:Não possui dependência a variações nos parâmetros e é bastante robusto

Desvantagem: Sem a presença do estimador de torque seria impróprio o seu uso. (Sayeer, 1995)


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Controle Adaptativo – Neuro Fuzzy

Criar um sistema que produza um sinal adicional de corrente que sendo adicionado a saída de um controlador PI nos propicie redução de oscilação de torque (Henriques, 2002)

Vantagens:Flexibilidade de operação, funcionamento Online e capacidade de aprendizagem.

Funcionamento: 3 entradas ( I, q, w) e saída DI, usando–se um sinal de erro


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Controle Adaptativo sem sensor – Neuro Fuzzy


Conclus es

Conclusões

Uma ampla variedade de técnicas de eliminação/redução das oscilações de torque em um motor de relutância variável foi apresentada.

Uma nova metodologia de compensação foi apresentada

A eliminação de sensores é uma realidade nos dias de hoje, com esta nova técnica é possível reduzir as oscilações e também retirar sensores sem perder robustez.


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