Utilizando el Método de Control de Acción Secuencial en un Driver de Alta Velocidad Basado en GaN para Motor BLDC
Autores: Niknejad, Payam; Agarwal, Tanushree; Barzegaran, M. R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Utilizando el Método de Control de Acción Secuencial en un Driver de Alta Velocidad Basado en GaN para Motor BLDC
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Algoritmo de control basado en modelos híbridos
Control Predictivo de Modelos
Control de Acción Secuencial
Interruptores de Nitruro de Galio
Convertidor DC-DC
Accionamiento de alta velocidad
Licencia
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Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un algoritmo de control híbrido basado en modelos que combina el Control Predictivo de Modelos (MPC) y el Control de Acción Secuencial (SAC) implementado en un accionamiento de alta velocidad para motores de CC sin escobillas (BLDC) utilizando un convertidor DC-DC con interruptores de Nitruro de Galio (GaN). Se seleccionan los FET de GaN debido a su mayor velocidad y menor pérdida de energía en comparación con los interruptores de Si tradicionales. En el marco propuesto, el SAC procesa los valores iniciales de las variables de control, así como su tiempo de aplicación y su duración en el bucle de MPC. Después de recibir la estimación subyacente de la contribución futura del SAC, el MPC la consolida con la entrada actual y predice los valores de control futuros utilizando el modelo del espacio de estados del sistema. Este control híbrido conserva el esfuerzo de control y reduce la sensibilidad a las condiciones iniciales. De esta manera, se controla la tensión de salida del convertidor para producir la velocidad de referencia en la salida del motor. Se utiliza el módulo PXIe-6356 de National Instrument como interfaz entre el software y el hardware, que es un dispositivo de adquisición de datos multifuncional compatible con LabVIEW. La viabilidad de la optimización híbrida propuesta para el accionamiento de alta velocidad se confirma numéricamente utilizando MATLAB/Simulink y se aprueba experimentalmente utilizando un convertidor DC-DC de medio puente de Nitruro de Galio (GaN).
Descripción
Este documento presenta un algoritmo de control híbrido basado en modelos que combina el Control Predictivo de Modelos (MPC) y el Control de Acción Secuencial (SAC) implementado en un accionamiento de alta velocidad para motores de CC sin escobillas (BLDC) utilizando un convertidor DC-DC con interruptores de Nitruro de Galio (GaN). Se seleccionan los FET de GaN debido a su mayor velocidad y menor pérdida de energía en comparación con los interruptores de Si tradicionales. En el marco propuesto, el SAC procesa los valores iniciales de las variables de control, así como su tiempo de aplicación y su duración en el bucle de MPC. Después de recibir la estimación subyacente de la contribución futura del SAC, el MPC la consolida con la entrada actual y predice los valores de control futuros utilizando el modelo del espacio de estados del sistema. Este control híbrido conserva el esfuerzo de control y reduce la sensibilidad a las condiciones iniciales. De esta manera, se controla la tensión de salida del convertidor para producir la velocidad de referencia en la salida del motor. Se utiliza el módulo PXIe-6356 de National Instrument como interfaz entre el software y el hardware, que es un dispositivo de adquisición de datos multifuncional compatible con LabVIEW. La viabilidad de la optimización híbrida propuesta para el accionamiento de alta velocidad se confirma numéricamente utilizando MATLAB/Simulink y se aprueba experimentalmente utilizando un convertidor DC-DC de medio puente de Nitruro de Galio (GaN).