Loading...
Please wait, while we are loading the content...
Modeling, Simulation and Control of Doubly-Fed Induction Machine Controlled by Back-to-Back converter
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Cerezo, Arnau Dòria |
| Copyright Year | 2006 |
| Abstract | Aquesta Tesi estudia el control d'un sistema complex, un sistema d'emmagatzement d'energia cinetica, incloent les seves especificacions de control, modelat, disseny de controladors, simulacions, muntatge i validacio experimental. Primerament, s'estudia l'interconnexio i control dels sistemes electromecanics. Es presenta el formalisme Hamiltonia (PCHS) en general, i despres particularitzant en els sistemes electromecanics, inclos els sistemes d'estructura variable (VSS). L'IDA-PBC (Interconnection and damping assignment-passivity based control) es una tecnica de control basat en els PCHS. En aquesta Tesi s'estudien el problemes que apareixen en controlar, per IDA-PBC, sortides de grau relatiu u quan el parametres nominals del controlador son incerts. Per evitar-los es proposa introduir una accio integral que pot esser interpretada dins l'estructura Hamiltoniana. En aquesta Tesi tambe es presenten dues modificacions que permeten millorar el rang d'aplicacions de la tecnica IDA-PBC. Primer, es demostra que el fet de descomposar la tecnica de l'IDA-PBC en deformar la funcio d'energia i una injeccio de fregament, redueix el conjunt de sistemes que es poden estabilitzar mitjancant aquest metode. Per evitar aquest problema, es proposa fer simultaniament els dos passos donant lloc a l'anomenat SIDA-PBC. Per altre costat, el metode IDA-PBC requereix el coneixement de la funcio energia (o Hamiltonia). Aixo representa un problema perque, en general, el punt d'equilibri depen de parametres incerts. En aquest treball es desenvolupa una metodologia per seleccionar l'estructura Hamiltoniana que redueix aquesta dependencia dels parametres. Aquesta tecnica permet millorar la robustesa dels les sortides d'ordre relatiu superior a u. El sistema d'emmagatzement d'energia cinetica consisteix en una maquina d'induccio doblament alimentada (DFIM) amb un volant d'inercia, controlada pel rotor per un convertidor de potencia back-to-back (B2B). L'objectiu es gestionar el flux d'energia entre la DFIM i una carrega local connectada a la xarxa, commutant entre diferents punts de funcionament. Per aixo es planteja una gestio de l'energia, basada en la velocitat optima de la DFIM. Pel que fa al control de la DFIM, es proposa un nou esquema de control que ofereix importants avantatges, i que es considerablement mes senzill que el metode classic, el vector control. Aquest nou controlador permet una facil descomposicio de les potencies activa i reactiva de l'estator, i el seu control a traves de les tensions de rotor. Aquest disseny s'obte aplicant el procediment que millora la robustesa de l'IDA-PBC. S'han estudiat d'altres controladors, com el vector control classic. Tambe a partir de la tecnica IDA-PBC, on l'equacio en derivades parcials que apareix en aplicar el metode es pot resoldre fixant l'energia en llac tancat, i afegint nous termes a la matriu d'interconnexio. Per obtenir un controlador definit globalment s'afegeix un terme de fregament depenent dels estats, que desacobla la part electrica i mecanica del sistema. Finalment, tambe es prova que mitjancant el SIDA-PBC es pot modelar l'energia total (electrica i mecanica) de la DFIM. Tots aquest controladors han estat simulats i comparats. El controlador robust IDA-PBC s'ha validat experimentalment amb uns resultats satisfactoris. A la Tesi tambe es presenta un controlador que permet el flux bidireccional de potencia pel B2B. L'estudi de la dinamica zero adverteix que les tecniques de control estandard no garanties en l'estabilitat en ambdos direccions, i per aixo s'utilitza un controlador IDA-PBC. Pel disseny s'utilitza un model basat en GSSA (generalized state space averaging), on es descomposa i es trunca el sistema per determinades frequencies, i que permet expresar els objectius de control (tensio constant al bus de continua i factor de potencia unitari) com un problema de regulacio. Les simulacions i els resultats experimentals validen, tant la llei de control, com les simplificacions efectuades. Els controladors proposats i validats experimentalment son usats, finalment, per implementar la gestio de potencia del sistema d'emmegatzement d'energia cinetica. Els resultats confirmen el bon comportament del sistema i dels controladors IDA-PBC proposats. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/5945/01Adc01de08.pdf;jsessionid=0A58EEC1D442B2EA38FD1635B1DD6F59?sequence=1 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
