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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Estratégia de controle preditivo de estados finitos com controlador de modos deslizantes aplicada ao controle de velocidade do motor de indução
Title Alternative: Finite state predictive control strategy with sliding mode controller applied to induction motor speed control
Author: Faria, Ramon Soares de, 1981-
Advisor: Bim, Edson, 1952-
Abstract: Resumo: A principal motivação deste trabalho é realizar o estudo comparativo em termos de desempenho de duas estratégias de controle preditivo baseado no modelo de estados finitos ¿ Finite State Model Based Predictive Control (FS-MBPC) ¿ aplicadas ao controle de velocidade de um motor de indução trifásico. Caracterizado por apresentar rápida resposta dinâmica e baixos níveis de oscilação das variáveis mecânicas e elétricas, o controle preditivo do torque e do fluxo ¿ Predictive Torque and Flux Control (PTFC) ¿ é a estratégia de FS-MBPC mais aplicada ao controle de velocidade das máquinas elétricas. No entanto, essa estratégia apresenta, em sua estrutura de cálculo, um fator de ponderação associado ao fluxo magnético de estator, cuja determinação não dispõe de método analítico. Uma alternativa é empregar o controle preditivo do fluxo ¿ Predictive Flux Control (PFC) ¿, que elimina o fator de ponderação mediante a geração de um vetor fluxo magnético de referência. Diferentemente do PTFC, o PFC trabalha com variáveis de mesma natureza na função custo, não sendo necessária, portanto, a utilização do fator de ponderação. O outro desafio do FS-MBPC é o ajuste dos ganhos do controlador proporcional-integral (PI) que, geralmente, tem a função de estabelecer a referência de torque do motor. No entanto, esse tipo de controlador é muito sensível às perturbações do sistema. No presente trabalho propõe-se a substituição do controlador PI por um controlador de modos deslizantes ¿ Sliding Mode (SM) ¿ que, diferentemente do controlador PI, se mostra mais robusto às perturbações do sistema controlado. Testes experimentais são realizados no estudo comparativo em termos de análise de desempenho dos métodos de controle PTFC e PFC, com a substituição do controlador PI pelo SM. Adicionalmente, o desempenho do PTFC utilizando o controlador SM foi comparado com o do PTFC utilizando o controlador PI

Abstract: The main motivation of this work is fulfill the comparative performance of two Finite State Model Base Predictive Control (FS-MBPC) strategies applied to the speed control of a three-phase induction motor. Predictive Torque and Flux Control (PTFC) is the FS-MBPC strategy most applied to the speed control of electric machines. It is characterized by fast dynamic response and low levels of oscillation of the mechanical and electrical variables. However, this strategy presents, in its calculation structure, a weighting factor associated to the stator magnetic flux, whose determination has no analytical method. An alternative is use Predictive Flux Control (PFC), which eliminates the weighting factor by generating a reference magnetic flux vector. Differently from the PTFC, the PFC works with variables of the same nature in the cost function, therefore, it is not necessary to use the weighting factor. Another challenge of the FS-MBPC is the proportional-integral controller (PI) gain adjustment, which generally has the function of establish the motor torque reference. However, PI controller is very sensitive to system disturbances. In the present work, it is proposed to replace the PI controller by a sliding mode controller (SM), which, unlike the PI controller, is more robust to the disturbances of the controlled system. Experimental tests are fulfill in the comparative performance of the PTFC and PFC, with the replacement of the PI controller by the SM controller. Additionally, the performance of PTFC with SM controller was compared to the PTFC with PI controller
Subject: Controle preditivo
Controle por modo deslizante
Motores elétricos de indução
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: FARIA, Ramon Soares de. Estratégia de controle preditivo de estados finitos com controlador de modos deslizantes aplicada ao controle de velocidade do motor de indução. 2019. 1 recurso online (86 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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