Estimación de voltajes de fase medios y ciclos de trabajo de un inversor trifásico en un sistema de accionamiento utilizando algoritmos de aprendizaje automático
Autores: Aneli, Nikola; Lorencin, Ivan; Gluina, Matko; Car, Zlatan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estimación de voltajes de fase medios y ciclos de trabajo de un inversor trifásico en un sistema de accionamiento utilizando algoritmos de aprendizaje automático
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Preciso
Eficiente
Rendimiento dinámico del control
Accionamientos de motores eléctricos
Información de voltaje de fase
Algoritmos de aprendizaje automático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Para lograr un rendimiento de control dinámico preciso, eficiente y alto de los motores eléctricos, se requiere información precisa de la tensión de fase. Sin embargo, medir las tensiones de fase de los motores eléctricos en línea es costoso y potencialmente contiene errores de medición, por lo que se estiman mediante modelos de inversores. En este documento, la idea es investigar si varios algoritmos de aprendizaje automático (ML) podrían utilizarse para estimar con alta precisión las tensiones medias de fase y los ciclos de trabajo del modelo de inversor de caja negra y el esquema de compensación de inversor de caja negra utilizando un conjunto de datos disponible públicamente. Inicialmente, se entrenaron y probaron nueve algoritmos de ML utilizando parámetros predeterminados. Luego, se desarrolló e implementó la búsqueda de hiperparámetros aleatorios junto con un procedimiento de validación cruzada de 5 pliegues en cada algoritmo de ML para encontrar los hiperparámetros que lograrán una alta precisión de estimación tanto en la parte de entrenamiento como en la de prueba de un conjunto de datos. Basándose en las precisión de estimación obtenidas, se eligieron los ocho algoritmos de ML de los nueve y se utilizaron para construir el conjunto de apilamiento. Los mejores valores de precisión de estimación media logrados con el conjunto de apilamiento en el modelo de inversor de caja negra son y , y en el caso del esquema de compensación de inversor de caja negra , y , respectivamente.
Descripción
Para lograr un rendimiento de control dinámico preciso, eficiente y alto de los motores eléctricos, se requiere información precisa de la tensión de fase. Sin embargo, medir las tensiones de fase de los motores eléctricos en línea es costoso y potencialmente contiene errores de medición, por lo que se estiman mediante modelos de inversores. En este documento, la idea es investigar si varios algoritmos de aprendizaje automático (ML) podrían utilizarse para estimar con alta precisión las tensiones medias de fase y los ciclos de trabajo del modelo de inversor de caja negra y el esquema de compensación de inversor de caja negra utilizando un conjunto de datos disponible públicamente. Inicialmente, se entrenaron y probaron nueve algoritmos de ML utilizando parámetros predeterminados. Luego, se desarrolló e implementó la búsqueda de hiperparámetros aleatorios junto con un procedimiento de validación cruzada de 5 pliegues en cada algoritmo de ML para encontrar los hiperparámetros que lograrán una alta precisión de estimación tanto en la parte de entrenamiento como en la de prueba de un conjunto de datos. Basándose en las precisión de estimación obtenidas, se eligieron los ocho algoritmos de ML de los nueve y se utilizaron para construir el conjunto de apilamiento. Los mejores valores de precisión de estimación media logrados con el conjunto de apilamiento en el modelo de inversor de caja negra son y , y en el caso del esquema de compensación de inversor de caja negra , y , respectivamente.