Implementación óptima de - Modelo Predictivo de Control de Conjunto Finito de Marcos con LabVIEW
Autores: Iranian, Mohamad Esmaeil; Zamiri, Elyas; de Castro, Angel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Implementación óptima de - Modelo Predictivo de Control de Conjunto Finito de Marcos con LabVIEW
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inversores de electrónica de potencia
Control predictivo de modelo de conjuntos de control finitos
Labview
Matrices de compuertas programables en campo
Aplicaciones industriales
Accionamientos de motores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
El Modelo Predictivo de Control de Conjunto de Control Finito surge como un método prometedor para controlar inversores de electrónica de potencia, superando a las técnicas lineales tradicionales. Sin embargo, la implementación del Modelo Predictivo de Control de Conjunto de Control Finito en procesadores convencionales enfrenta una carga computacional significativa debido a su naturaleza repetitiva. Este documento presenta un enfoque novedoso que utiliza LabVIEW y Arrays de Puertas Programables en Campo para abordar este cuello de botella computacional. Al capitalizar el paralelismo inherente y la idoneidad de los Arrays de Puertas Programables en Campo para problemas de control discreto, se logran importantes ventajas computacionales para el Modelo Predictivo de Control de Conjunto de Control Finito. El uso de LabVIEW, una plataforma bien establecida en soluciones industriales y comerciales, asegura que este trabajo sea relevante no solo académicamente, sino también para aplicaciones industriales del mundo real de MPC de FCS en electrónica de potencia y motores. Esta investigación demuestra exitosamente la aplicación del Modelo Predictivo de Control de Conjunto de Control Finito para controlar la corriente de una carga similar a un motor en un sistema inversor de fuente de voltaje trifásico en LabVIEW. Para simplificar el tradicionalmente complejo proceso de programación de Arrays de Puertas Programables en Campo, se emplean herramientas amigables para el usuario como LabVIEW Control Design & Simulation, LabVIEW Real-Time y LabVIEW FPGA Module. Esta integración basada en LabVIEW facilita la ejecución de algoritmos de Arrays de Puertas Programables en Campo tanto concurrentes como secuenciales, lo que lleva a una gestión eficiente de los recursos de los Arrays de Puertas Programables en Campo y restricciones definidas por el usuario sobre la frecuencia máxima de conmutación, evitando la necesidad de métodos de control intensivos en recursos para interruptores rápidos como los IGBT de SiC y GaN. El controlador propuesto se valida utilizando una computadora de estantería convertida en un sistema en tiempo real, pero también en Arrays de Puertas Programables en Campo con fines de comparación.
Descripción
El Modelo Predictivo de Control de Conjunto de Control Finito surge como un método prometedor para controlar inversores de electrónica de potencia, superando a las técnicas lineales tradicionales. Sin embargo, la implementación del Modelo Predictivo de Control de Conjunto de Control Finito en procesadores convencionales enfrenta una carga computacional significativa debido a su naturaleza repetitiva. Este documento presenta un enfoque novedoso que utiliza LabVIEW y Arrays de Puertas Programables en Campo para abordar este cuello de botella computacional. Al capitalizar el paralelismo inherente y la idoneidad de los Arrays de Puertas Programables en Campo para problemas de control discreto, se logran importantes ventajas computacionales para el Modelo Predictivo de Control de Conjunto de Control Finito. El uso de LabVIEW, una plataforma bien establecida en soluciones industriales y comerciales, asegura que este trabajo sea relevante no solo académicamente, sino también para aplicaciones industriales del mundo real de MPC de FCS en electrónica de potencia y motores. Esta investigación demuestra exitosamente la aplicación del Modelo Predictivo de Control de Conjunto de Control Finito para controlar la corriente de una carga similar a un motor en un sistema inversor de fuente de voltaje trifásico en LabVIEW. Para simplificar el tradicionalmente complejo proceso de programación de Arrays de Puertas Programables en Campo, se emplean herramientas amigables para el usuario como LabVIEW Control Design & Simulation, LabVIEW Real-Time y LabVIEW FPGA Module. Esta integración basada en LabVIEW facilita la ejecución de algoritmos de Arrays de Puertas Programables en Campo tanto concurrentes como secuenciales, lo que lleva a una gestión eficiente de los recursos de los Arrays de Puertas Programables en Campo y restricciones definidas por el usuario sobre la frecuencia máxima de conmutación, evitando la necesidad de métodos de control intensivos en recursos para interruptores rápidos como los IGBT de SiC y GaN. El controlador propuesto se valida utilizando una computadora de estantería convertida en un sistema en tiempo real, pero también en Arrays de Puertas Programables en Campo con fines de comparación.