Estrategias de control para la supresión de la ondulación de empuje en la instalación de microgravedad electromagnética
Autores: Li, Yuman; Dong, Wenbo; Lv, Congmin; Wang, Zhe; Zhang, Yongkang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estrategias de control para la supresión de la ondulación de empuje en la instalación de microgravedad electromagnética
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Solución innovadora
Ondulación de empuje
Motor de inducción lineal asíncrono
Instalación de experimentos de microgravedad
Lanzamiento electromagnético
Controlador adaptativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta una solución innovadora que es capaz de suprimir la ondulación de empuje en un motor de inducción lineal asíncrono (LIM) de alta potencia utilizado en un sistema de lanzamiento electromagnético de instalación de experimentos en microgravedad (MEFEL). Al abordar la necesidad crucial de niveles bajos de ondulación de empuje en aplicaciones de MEFEL, proponemos un controlador adaptativo basado en modelo dinámico (MAC) y un controlador proporcional-resonante cuasi-mejorado (PR). El MAC está diseñado para compensar la asimetría de impedancia inherente del motor lineal. El controlador PR minimiza la ondulación de empuje eliminando armónicos dentro del bucle de corriente. Un análisis comparativo indica que tanto el MAC como el control PR son efectivos para reducir armónicos, suprimir la ondulación de empuje y mantener la estabilidad del sistema. Las simulaciones por computadora muestran una notable reducción del 75% en la ondulación de empuje y una disminución en la corriente negativa. Las pruebas parciales en el dispositivo MEFEL validan la eficacia práctica de los métodos de control propuestos, enfatizando la capacidad del método para mejorar significativamente la calidad de la microgravedad en escenarios del mundo real.
Descripción
Este documento presenta una solución innovadora que es capaz de suprimir la ondulación de empuje en un motor de inducción lineal asíncrono (LIM) de alta potencia utilizado en un sistema de lanzamiento electromagnético de instalación de experimentos en microgravedad (MEFEL). Al abordar la necesidad crucial de niveles bajos de ondulación de empuje en aplicaciones de MEFEL, proponemos un controlador adaptativo basado en modelo dinámico (MAC) y un controlador proporcional-resonante cuasi-mejorado (PR). El MAC está diseñado para compensar la asimetría de impedancia inherente del motor lineal. El controlador PR minimiza la ondulación de empuje eliminando armónicos dentro del bucle de corriente. Un análisis comparativo indica que tanto el MAC como el control PR son efectivos para reducir armónicos, suprimir la ondulación de empuje y mantener la estabilidad del sistema. Las simulaciones por computadora muestran una notable reducción del 75% en la ondulación de empuje y una disminución en la corriente negativa. Las pruebas parciales en el dispositivo MEFEL validan la eficacia práctica de los métodos de control propuestos, enfatizando la capacidad del método para mejorar significativamente la calidad de la microgravedad en escenarios del mundo real.