Published May 31, 2022 | Version v1
Publication Open

Vector Control of Asynchronous Motor of Drive Train Using Speed Controller H∞

Creators

  • 1. Université Sultan Moulay Slimane
  • 2. Cadi Ayyad University

Description

This study proposes the speed control of an asynchronous motor (AM) using the Antiwindup design. First, the conventional vector control based on proportional-integral (PI) controllers is developed for a constant speed set point. Then, a driving cycle is based on measurements on the Safi/Rabat motorway in Morocco using a microcontroller equipped with a GPS device. The collected practical speed is used as a speed reference for conventional vector control. The /Antiwindup controller of the direct rotor flow-oriented control is used to improve the performance of conventional vector control and optimize the energy consumption of the drive train. The effectiveness of the proposed control scheme is verified by numerical simulation. The results of the numerical validation of the proposed scheme showed good performance compared to conventional vector control. The speed control systems are analyzed for different operating conditions. These control strategies are simulated in the MATLAB/SIMULINK environment. The simulation results of the improved vector control of the Asynchronous Machine (AM) are used to validate this optimization approach in the dynamic regime, followed by a comparative analysis to evaluate the performance and effectiveness of the proposed approach. A practical model based on a TMS320F28379D embedded board and its reduced voltage inverter (24V) is used to implement the proposed method and verify the simulation results. Doi: 10.28991/ESJ-2022-06-04-012 Full Text: PDF

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تقترح هذه الدراسة التحكم في سرعة المحرك غير المتزامن (AM) باستخدام تصميم Antiwindup. أولاً، يتم تطوير التحكم التقليدي في المتجهات بناءً على وحدات التحكم النسبية المتكاملة (PI) لنقطة ضبط سرعة ثابتة. بعد ذلك، تعتمد دورة القيادة على القياسات على الطريق السريع صافي/الرباط في المغرب باستخدام متحكم دقيق مجهز بجهاز GPS. يتم استخدام السرعة العملية المجمعة كمرجع للسرعة للتحكم التقليدي في المتجهات. يتم استخدام جهاز التحكم/Antiwindup للتحكم المباشر في تدفق الدوار لتحسين أداء التحكم التقليدي في المتجهات وتحسين استهلاك الطاقة في مجموعة الإدارة. يتم التحقق من فعالية مخطط التحكم المقترح عن طريق المحاكاة العددية. أظهرت نتائج التحقق العددي للمخطط المقترح أداءً جيدًا مقارنة بمكافحة ناقلات الأمراض التقليدية. يتم تحليل أنظمة التحكم في السرعة لظروف التشغيل المختلفة. تتم محاكاة استراتيجيات التحكم هذه في بيئة MATLAB/SIMULINK. تُستخدم نتائج المحاكاة للتحكم المحسن في ناقلات الجهاز غير المتزامن (AM) للتحقق من صحة نهج التحسين هذا في النظام الديناميكي، متبوعًا بتحليل مقارن لتقييم أداء وفعالية النهج المقترح. يتم استخدام نموذج عملي يعتمد على لوحة TMS320F28379D المدمجة وعاكس الجهد المنخفض (24 فولت) لتنفيذ الطريقة المقترحة والتحقق من نتائج المحاكاة. DOI: 10.28991/ESJ-2022-06-04-012 النص الكامل: PDF

Translated Description (French)

Cette étude propose le contrôle de la vitesse d'un moteur asynchrone (AM) utilisant la conception Antiwindup. Tout d'abord, la commande vectorielle conventionnelle basée sur des contrôleurs proportionnels-intégraux (PI) est développée pour un point de consigne de vitesse constante. Ensuite, un cycle de conduite est basé sur des mesures sur l'autoroute Safi/Rabat au Maroc à l'aide d'un microcontrôleur équipé d'un dispositif GPS. La vitesse pratique collectée est utilisée comme référence de vitesse pour la lutte antivectorielle conventionnelle. Le contrôleur/Antiwindup de la commande orientée flux à rotor direct est utilisé pour améliorer les performances de la commande vectorielle conventionnelle et optimiser la consommation d'énergie de la chaîne cinématique. L'efficacité du schéma de contrôle proposé est vérifiée par simulation numérique. Les résultats de la validation numérique du schéma proposé ont montré de bonnes performances par rapport à la lutte antivectorielle conventionnelle. Les systèmes de contrôle de vitesse sont analysés pour différentes conditions de fonctionnement. Ces stratégies de contrôle sont simulées dans l'environnement Matlab/SIMULINK. Les résultats de simulation de la commande vectorielle améliorée de la Machine Asynchrone (MA) sont utilisés pour valider cette approche d'optimisation dans le régime dynamique, suivie d'une analyse comparative pour évaluer la performance et l'efficacité de l'approche proposée. Un modèle pratique basé sur une carte embarquée TMS320F28379D et son onduleur à tension réduite (24V) est utilisé pour mettre en œuvre le procédé proposé et vérifier les résultats de simulation. Doi : 10.28991/ESJ-2022-06-04-012 Texte intégral : PDF

Translated Description (Spanish)

Este estudio propone el control de velocidad de un motor asíncrono (AM) utilizando el diseño Antiwindup. En primer lugar, se desarrolla el control vectorial convencional basado en controladores proporcional-integral (PI) para un punto de ajuste de velocidad constante. Luego, un ciclo de conducción se basa en mediciones en la autopista Safi/Rabat en Marruecos utilizando un microcontrolador equipado con un dispositivo GPS. La velocidad práctica recogida se utiliza como referencia de velocidad para el control vectorial convencional. El controlador/Antiwindup del control directo orientado al flujo del rotor se utiliza para mejorar el rendimiento del control vectorial convencional y optimizar el consumo de energía del tren de transmisión. La efectividad del esquema de control propuesto se verifica mediante simulación numérica. Los resultados de la validación numérica del esquema propuesto mostraron un buen rendimiento en comparación con el control vectorial convencional. Los sistemas de control de velocidad se analizan para diferentes condiciones de funcionamiento. Estas estrategias de control se simulan en el entorno MATLAB/SIMULINK. Los resultados de la simulación del control vectorial mejorado de la Máquina Asíncrona (AM) se utilizan para validar este enfoque de optimización en el régimen dinámico, seguido de un análisis comparativo para evaluar el rendimiento y la efectividad del enfoque propuesto. Se utiliza un modelo práctico basado en una placa integrada TMS320F28379D y su inversor de tensión reducida (24V) para implementar el método propuesto y verificar los resultados de la simulación. Doi: 10.28991/ESJ-2022-06-04-012 Texto completo: PDF

Files

pdf.pdf

Files (2.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e4dfbac0efcc7fe04e4d1d764da9638b
2.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحكم في ناقلات المحرك غير المتزامن لمجموعة الدفع باستخدام وحدة التحكم في السرعة H∞
Translated title (French)
Contrôle vectoriel du moteur asynchrone de la chaîne cinématique à l'aide du contrôleur de vitesse H∞
Translated title (Spanish)
Control vectorial del motor asíncrono del tren de transmisión utilizando el controlador de velocidad H∞

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4281640947
DOI
10.28991/esj-2022-06-04-012

Is supplement to
https://openalex.org/W2902353257 (Other)
https://openalex.org/W2603918961 (Other)
https://openalex.org/W2576625511 (Other)
https://openalex.org/W2390534106 (Other)
https://openalex.org/W2381194517 (Other)
https://openalex.org/W2380796693 (Other)
https://openalex.org/W2306963383 (Other)
https://openalex.org/W2280090198 (Other)
https://openalex.org/W2190718113 (Other)
https://openalex.org/W1617790181 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco