Τεχνικές προβλεπτικού ελέγχου για την οδήγηση σύγχρονου κινητήρα μονίμων μαγνητών σε εφαρμογές ηλεκτροκίνησης, με κριτήριο τον περιορισμό των επιδράσεων εξωτερικών διαταραχών και σφαλμάτων μέτρησης

Μακρυσόπουλος, Στέφανος; Makrysopoulos, Stefanos

dc.contributor.author	Μακρυσόπουλος, Στέφανος	el
dc.contributor.author	Makrysopoulos, Stefanos	en
dc.date.accessioned	2018-02-01T10:18:21Z
dc.date.available	2018-02-01T10:18:21Z
dc.date.issued	2018-02-01
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46354
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14946
dc.rights	Default License
dc.subject	Συστήματα ηλεκτρικής κίνησης	el
dc.subject	Ηλεκτρικά οχήματα	el
dc.subject	Έλεγχος μηχανών μονίνων μαγνητών	el
dc.subject	Διακριτός προβλεπτικός έλεγχος	el
dc.subject	Αυτοπροσαρμοζόμενος παρατηρητής Kalman	el
dc.subject	Electric drive systems	en
dc.subject	Electric vehicles	en
dc.subject	Permanent magnet synchronous machine control	el
dc.subject	Discret control set moder predictive control (DS-MPC)	el
dc.subject	Self-Adaption Kalmam Observer(SAKO)	el
dc.title	Τεχνικές προβλεπτικού ελέγχου για την οδήγηση σύγχρονου κινητήρα μονίμων μαγνητών σε εφαρμογές ηλεκτροκίνησης, με κριτήριο τον περιορισμό των επιδράσεων εξωτερικών διαταραχών και σφαλμάτων μέτρησης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρικές μηχανές	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/82141454a18e4198212661c8197ad4b72a7b3adb
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-11-14
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετώνται τα συστήματα ελέγχου των σύγχρονων κινητήρων μονίμων μαγνητών για εφαρμογές ηλεκτροκίνησης. Μεγάλη έμφαση δίνεται στις τεχνικές προβλεπτικού ελέγχου ταχύτητας και ρεύματος καθώς επίσης και στην εξάλειψη επιδράσεων των θορύβων μέτρησης ταχύτητας και των εξωτερικών διαταραχών φορτίου. Αρχικά, αναλύεται η λειτουργία των συστημάτων ηλεκτρικής κίνησης και παρουσιάζονται οι βασικές συνιστώσες τους. Στη συνέχεια, αναπτύσσεται το μαθηματικό μοντέλο της σύγχρονης μηχανής μονίμων μαγνητών και αναλύεται η λειτουργία του τριφασικού αντιστροφέα πηγής τάσης δυο επιπέδων και οι πιο διαδεδομένες τεχνικές διαμόρφωσης εύρους παλμών. Ακολούθως, παρουσιάζονται οι διάφορες στρατηγικές ελέγχου μεταβλητής ταχύτητας των σύγχρονων μηχανών δίνοντας έμφαση στον προβλεπτικό έλεγχο. Σχεδιάζονται οι αλγόριθμοι για τις δυο τεχνικές προβλεπτικού ελέγχου: διακριτός προβλεπτικος έλεγχος ταχύτητας (DS-MPSC) και διακριτός προβλεπτικός έλεγχος ρεύματος (DS-MPCC), με γνώμονα τα πραγματικά συστήματα, παίρνοντας υπόψη μη ιδανικές καταστάσεις, όπως οι καθυστερήσεις των μετρήσεων. Για τον DS-MPSC αναπτύχθηκε ένας παρατηρητής κατάστασης, ώστε να αποφεύγεται η μέτρηση της ροπής φορτίου. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη μέτρηση του σήματος ανάδρασης της ταχύτητας, μέσω ενός οπτικού κωδικοποιητή θέσης. Αναλύεται το σφάλμα μέτρησής του, παρουσιάζονται οι παραδοσιακές τεχνικές υπολογισμού της ταχύτητας από το σήμα θέσης του οπτικού κωδικοποιητή θέσης και, στη συνέχεια, αναπτύσσεται ένας αυτοπροσαρμοζόμενος παρατηρητής Kalman (SAKO) για τον υπολογισμό του βέλτιστου σήματος ταχύτητας του κινητήρα. Τέλος, παρατίθενται μια σειρά προσομοιώσεων, που σκοπό έχουν να προσομοιώσουν όσο το δυνατόν καλύτερα την πραγματική κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα, όταν αυτός χρησιμοποιείται στην οδήγηση ενός ηλεκτρικού οχήματος. Η εργασία ολοκληρώνεται με την παράθεση των συμπερασμάτων που προέκυψαν.	el
heal.abstract	This diploma thesis analyzes permanent magnet synchronous motor drives for electric vehicle applications. Great emphasis is given to predictive speed and current control techinques and elimination of the effects caused by the speed measurement noise and external load changes. At first step, electric drive system operation is analyzed and the crucial components are presented. Further on, the mathematical dynamic model of permanent magnet synchronous machine is developed and the operation of the 3-phase two-level voltage source inverter is analyzed, as well as the the most common techniques of pulse width modulation. Furthermore, the most common varying speed control strategies for synchronous machine are presented and predictive control is emphasized. The algorithms for the two predictive control techniques: Discret Set Model Predictive Current Control (DS-MPCC) and Discret Set Model Predictive Speed Control (DS-MPSC), are designed driven by the actual systems, keeping in mind the non-ideal situations, like the measurement delay. A state observer is designed to avoid the measurement of the load torque on the DS-MPSC. Greater emphasis is given to the measurement of the feedback speed signal, through the absolute encoder. The measurement error of the encoder is analyzed, the traditional techniques of speed calculations are presented and a Self-Adaption Kalman Observer is designed to calculate the optimal motor speed signal. Finally, a series of simulation is presented, whose goal is to simulate, with the opitmal way, the actual operation of the permanent magnet synchronous motor when it is used in an electric vehicle. The thesis is concluded with the conclusions that are drawn by the simulations.	en
heal.advisorName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Μανιάς, Στέφανος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	119 σ.
heal.fullTextAvailability	true