Adaptivní řízení elektrických pohonů

Ing. Jakub TALLA

Disertační práce

Estimation of selected quantities in the field of electric drives and active power filters

Anotace:

Tato disertační práce se zabývá estimací vybraných veličin elektrických pohonů a aktivních filtrů. První část práce popisuje estimaci polohy a rychlosti rotoru dvou typů elektrických pohonů. Prvním je pohon se spínaným reluktančním motorem. Tento typ motoru je elektronicky komutovaný a znalost polohy rotoru je nutným předpokladem pro kvalitní provoz pohonu. Druhý typ pohonu je vektorově řízený synchronní motor s vnějšími permanentními magnety. Zde je nutná znalost polohy rotoru tj. i permanencích magnetů pro potřeby vektorového řízení orientovaného na rotorový tok. Práce se dále věnuje prediktivní estimací nestability vstupního LC filtru trakčního vozidla napájeného ze stejnosměrné troleje a jeho aktivní stabilizací. Prediktivní algoritmus odhaduje možné budoucí kmity vstupního LC filtru a zásahy do řízení pohonu se synchronním motorem s vnějšími permanentními magnety (řízeného pomocí přímého řízení momentu) se snaží tyto kmity potlačit (a při přechodových dějích pohonu je nevybudit). Poslední část disertační práce se zabývá estimací první harmonické proudu odebíraného nelineární zátěží ze sítě s lehkými frekvenčními fluktuacemi mezi 49 až 51 Hz. Odhadnutá první (fundamentální) harmonická proudu je dále použita pro řízení jednofázového paralelního aktivního filtru k potlačení vyšších harmonických odebíraných ze sítě jednofázovou nelineární zátěží.

Abstract:

The dissertation thesis deals with estimation of selected quantities in the field of electric drives and active power filters. The first part of this work is concerned to estimation of velocity and rotor position of two types of electric drives. First drive employs a switched reluctance motor. This type of motor is an electronically switched (commutated) and the information about rotor position is necessary for a proper operation. Second type of the drive employs a permanent magnet synchronous motor with vector control. The information about the position of the rotor with permanent magnets is needed for rotor flux-oriented vector control algorithm. Next, the thesis deals with predictive instability estimation and active stabilization of an input LC filter of a traction vehicle which is supplied by DC-trolley wire. The predictive algorithm estimates future possible oscillations of the input LC filter and it tries to eliminate these oscillations by interventions to the control algorithm of the drive with permanent magnet synchronous machine (direct torque control). Last part of the thesis investigates first harmonic component estimation in a distorted current drawn by nonlinear load, which would operate also by frequency fluctuations from 49 to 51 Hz. The estimated fundamental current is then used for control of a single-phase shunt-type active power filter which eliminates unwanted components drawn by nonlinear load.

Klíčová slova

Estimace, Spínaný reluktanční motor, Synchronní motor s permanentními magnety, Bezsenzorové řízení, Umělá neuronová síť, Unscented Kalman filtr, Adaptivní model, Stabilita trakčního filtru, Aktivní filtrace, MGP-FIR filtr

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 11. 2012

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Doc. Ing. Luděk Piskač, CSc.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta elektrotechnická

Doktorský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Elektronika