Paso a paso desarrollo e implementación de FS-MPC para un sistema de accionamiento PMSM basado en FPGA
Autores: Mishra, Ipsita; Tripathi, Ravi Nath; Singh, Vijay Kumar; Hanamoto, Tsuyoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Paso a paso desarrollo e implementación de FS-MPC para un sistema de accionamiento PMSM basado en FPGA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistema de accionamiento de motor
Implementación en tiempo real
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, se introduce el control predictivo de modelo de conjunto finito (FS-MPC) para un sistema de accionamiento de motor. La respuesta dinámica y la naturaleza de manejo de múltiples restricciones de FS-MPC son los principales factores que destacan entre la familia de controladores. Sin embargo, para la implementación en tiempo real, la carga computacional de FS-MPC es una preocupación principal. Debido a la naturaleza de procesamiento paralelo y discreto de la plataforma de hardware, la matriz de compuertas programable en campo (FPGA) puede ser una solución alternativa para la implementación en tiempo real del algoritmo del controlador. La FPGA es capaz de manejar los requisitos computacionales para la implementación de FS-MPC; sin embargo, el desarrollo del sistema implica múltiples pasos que conducen a un proceso de depuración que consume tiempo. Además, la habilidad específica de codificación de hardware lo hace más complejo, lo que corresponde a un aumento en la complejidad del sistema, lo que conduce a una tarea tediosa para el desarrollo del sistema. Este documento presenta una implementación basada en FPGA del control de corriente predictivo de un motor síncrono de imán permanente (PMSM). FS-MPC del sistema de accionamiento del PMSM está diseñado e implementado utilizando el enfoque de integración de modelo digital proporcionado por el generador de sistema Xilinx (XSG) y la plataforma VIVADO. El cambio de paso en la perturbación de carga, así como la velocidad de referencia, se consideran para el análisis del controlador del sistema de accionamiento del motor. Además, se considera el error en estado estacionario y la distorsión armónica en la corriente del motor para un análisis profundo del rendimiento del sistema correspondiente a diferentes frecuencias de muestreo.
Descripción
En este documento, se introduce el control predictivo de modelo de conjunto finito (FS-MPC) para un sistema de accionamiento de motor. La respuesta dinámica y la naturaleza de manejo de múltiples restricciones de FS-MPC son los principales factores que destacan entre la familia de controladores. Sin embargo, para la implementación en tiempo real, la carga computacional de FS-MPC es una preocupación principal. Debido a la naturaleza de procesamiento paralelo y discreto de la plataforma de hardware, la matriz de compuertas programable en campo (FPGA) puede ser una solución alternativa para la implementación en tiempo real del algoritmo del controlador. La FPGA es capaz de manejar los requisitos computacionales para la implementación de FS-MPC; sin embargo, el desarrollo del sistema implica múltiples pasos que conducen a un proceso de depuración que consume tiempo. Además, la habilidad específica de codificación de hardware lo hace más complejo, lo que corresponde a un aumento en la complejidad del sistema, lo que conduce a una tarea tediosa para el desarrollo del sistema. Este documento presenta una implementación basada en FPGA del control de corriente predictivo de un motor síncrono de imán permanente (PMSM). FS-MPC del sistema de accionamiento del PMSM está diseñado e implementado utilizando el enfoque de integración de modelo digital proporcionado por el generador de sistema Xilinx (XSG) y la plataforma VIVADO. El cambio de paso en la perturbación de carga, así como la velocidad de referencia, se consideran para el análisis del controlador del sistema de accionamiento del motor. Además, se considera el error en estado estacionario y la distorsión armónica en la corriente del motor para un análisis profundo del rendimiento del sistema correspondiente a diferentes frecuencias de muestreo.