Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"Arkadiusz KASZEWSKI"

State-space current controller for the four-leg two-level grid-connected converter DOI:10.12915/pe.2014.11.19

Czytaj za darmo! »

In this paper a state-feedback current controller for four-leg grid-connected converter is presented. Two current control structures are proposed. The elementary one consists of the state regulator and a reference input matrix. The augmented one consists of the elementary structure with additional integral terms. Linear-quadratic optimization method is used to determine the controller coefficients. The developed current controller in the cascaded control structure with an outer PI DC-link voltage controller is used. Simulation results of the proposed control system are presented and discussed at the end of the paper. Streszczenie. W artykule przedstawiono regulator prądu ze sprzężeniem od wektora stanu dla czterogałęziowego prostownika sieciowego. Zaproponowano dwie struktury regulacji prądu. Podstawowa zawiera regulator stanu i macierz wejścia. Rozszerzona składa się ze struktury podstawowej z dodanymi członami całkującymi. Dobór współczynników wzmocnień regulatora przeprowadzono z wykorzystaniem optymalizacji liniowo-kwadratowej. Opracowany regulator prądu współpracuje w kaskadowej strukturze regulacji z nadrzędnym regulatorem napięcia typu PI. W końcowej części artykułu przedstawiono i omówiono wyniki badań symulacyjnych. (Regulator prądu ze sprzężeniem od wektora stanu dla czterogałęziowego dwupoziomowego przekształtnika sieciowego) Keywords: grid-connected converter, state-feedback control, linear-quadratic regulator Słowa kluczowe: przekształtnik sieciowy, sterowanie od zmiennych stanu, regulator liniowo-kwadratowy doi:10.12915/pe.2014.11.19 Introduction Due primarily to an increase of non-linear devices connected to the power system, Engineers are still facing with many of the basic power quality problems such as harmonic pollution and additional power losses in the distribution system. Therefore, a three-phase active rectifier is a promising solution for power quality conditioners [1] and active filters [2]. Furthermore, due to[...]

Control system of the grid-connected converter based on a state current regulator with oscillatory terms DOI:10.15199/48.2015.01.11

Czytaj za darmo! »

This paper presents a state-feedback current controller with oscillatory terms for three-phase grid-connected PWM converters. Use of the oscillatory terms allows for shaping the sinusoidal input currents of the converter under distorted grid voltage conditions. Linear-quadratic optimization method is used to calculate the current controller gains. In the converter control structure the state current controller and PI DC-link voltage controller are used. Mathematical analysis and simulation results of the proposed control system are presented and discussed. Streszczenie. Wartykule przedstawiono regulator pra˛du ze sprze˛z˙eniem od wektora stanu z rozszerzeniem o człony oscylacyjne opracowany dla trójfazowych przekształtników sieciowych PWM.Wykorzystanie członów oscylacyjnych pozwala na kształtowanie sinusoidalnego pra˛du wejs´ciowego prostownika przy odkształconym napie˛ciu sieci. Współczynniki wzmocnien´ regulatora pra˛du obliczono z wykorzystaniem optymalizacji liniowo-kwadratowej. W strukturze sterowania przekształtnikiem zastosowano opracowany regulator pra˛du oraz regulator PI napie˛cia DC-linku. Przedstawiono analize˛ matematyczna˛ i omówiono wyniki badan´ symulacyjnych. (Układ sterowania przekształtnikiem sieciowym wykorzystuja˛cy regulator stanu ze sprze˛z˙eniem od pra˛dów i sygnałów z członów oscylacyjnych) Keywords: grid-connected converter, linear-quadratic regulator, current controller, harmonic distortion Słowa kluczowe: przekształtnik sieciowy, regulator liniowo-kwadratowy, regulator pra˛du, odkształcenie wyz˙szymi harmonicznymi Introduction Three-phase grid-connected voltage source converters (VSCs) are reliably used in a wide diversity of industrial applications such as adjustable speed drives [1], renewable energy systems [2], [3], power conditioning systems [4] or vehicle-to-grid systems [5]. The conventional control strategies [6] like voltage oriented control (VOC) or direct power control (DPC) are widely used for DC-l[...]

On the similarity and challenges of multiresonant and iterative learning current controllers for grid converters and why the disturbance feedforward matters DOI:10.15199/48.2018.05.07

Czytaj za darmo! »

It is not uncommon that the iterative learning community members are convinced that their controllers are superior in performance to the multiresonant control schemes. Surprisingly, it also seems to prevail that the designers of multiresonant controllers for grid converters and true sine wave inverters are often not aware that there exists a family of iterative learning control (ILC) laws that is exceptionally simple in implementation, and that the very basic ILC controller can offer similar steady-state errors as the multiresonant controller. Our goal is to make both groups of engineers familiar with both techniques. To begin with, it is necessary to select a common nomenclature. There is no definitive consensus on naming here. Historically, repetitive control was developed for continuous repetitive processes, whereas iterative learning control (ILC) was proposed within the context of batch repetitive processes. After that naming conventions and categorizations only got more and more complicated. The fact is that most ILC techniques can be used successfully for both continuous and batch repetitive processes. Moreover, some authors refer to multiresonant controllers as something that falls outside repetitive control (e.g. [1, 2]), which is rather questionable. We do not feel to be in the position to sort the naming once and for all. However, for the purpose of this paper we propose the following categorization: a repetitive controller is any controller that takes into account (explicitly or implicitly) the repetitiveness of the reference and the disturbance to reduce control errors. Within the repetitive control systems we then distinguish two main techniques: multiresonant control that can be applied only to continuous repetitive processes and iterative learning control that is somewhat more versatile because it can be applied for any type of repetitive control task. We would also like to clarify that ‘repetitive̵[...]

Series plug-in hybrid powertrain system - an experimental setup

Czytaj za darmo! »

W artykule opisano układ laboratoryjny do badania algorytmów sterowania w szeregowych hybrydowych układach napędowych dla pojazdów typu plug-in (ang. PHEV = Plug-in Hybrid Electric Vehicle). Motywacją do jego budowy było wciąż rosnące wśród producentów zainteresowanie pojazdami elektrycznymi, w tym pojazdami typu szeregowy PHEV, w których problem ograniczonego zasięgu pojazdu o napędzie czysto elektrycznym (ang. BEV = Battery Electric Vehicle) rozwiązuje się dodając drugie źródło energii elektrycznej w postaci generatora napędzanego silnikiem spalinowym. (Szeregowy hybrydowy układ napędowy typu plug-in - laboratoryjne stanowisko badawcze). Abstract. This paper presents an experimental setup designed for testing control systems for plug-in hybrid electric vehicles (PHEV). Our primary motivation was to meet polish industry half-way with its continuously growing interest in the development of electric and hybrid electric vehicles, incl. series plug-in hybrids that solve problem of limited range of a battery electric vehicle (BEV) by including into a powertrain additional electric power generator driven by a combustion engine. Słowa kluczowe: pojazd elektryczny, hybrydowy układ napędowy typu plug-in, prostownik aktywny, napęd z maszyną PMSM. Keywords: electric vehicle, plug-in hybrid powertrain, active rectifier, PMSM motor drive. Introduction Hybrid drivetrain systems become more and more popular in concept passenger cars. An ongoing research focuses on delivering solutions that will replace traditional internal combustion engine based drivetrains. Almost every car manufacturer invests in developing hybrid or electric cars. Some of these cars are already available on the market. An electric car has its long history. Electric cars outsold combustion engine powered cars at the beginning of XX century. In those days, lack of effective speed controllers for electric motors combined with lack of reliable rechargeable batteries swung the balan[...]

Power management in series hybrid drive

Czytaj za darmo! »

W artykule opisano układ laboratoryjny hybrydowego szeregowego zespołu napędowego dla pojazdu elektrycznego. Szczególną uwagę położono na metodę sterowania przekształtnikiem AC-DC współpracującym z zespołem silnik spalinowy-generator. Przedstawiono również dwie strategie sterowania silnikiem spalinowym oraz sposoby zarządzania rozdziałem mocy z dwóch źródeł energii w zależności od zapotrzebowania na moc przez silnik elektryczny. (Zarządzanie rozdziałem mocy w hybrydowym napędzie szeregowym). Abstract. This paper presents an experimental setup of a series hybrid drive for an electric vehicle. The control method of AC-DC converter operating with engine-generator set is presented in detail. There have been presented two control strategies for internal combustion engine (ICE) and power management for two energy sources aimed at covering power demand of an electric motor. Słowa kluczowe: pojazd elektryczny, prostownik aktywny, napęd z maszyną PMSM. Keywords: electric vehicle, active rectifier, PMSM motor drive. Introduction Hybrid electric vehicles (HEVs) are very promising alternatives to typical vehicles propelled by an internal combustion engine. There are many ways to create hybrid drives. Two major categories are parallel hybrids and series hybrids. In the parallel hybrid drive, electric motor and internal combustion engine are connected to mechanical transmission. In the series hybrid system, the ICE is not directly connected to the drivetrain, but propels generator. Energy produced by the engine-generator set and energy from the battery are summed in common DC circuit and passed to electric motor connected to the drivetrain. A generator output voltage is AC, thus an AC-DC converter must be applied to proper operation with electrochemical batteries. It is possible to reduce gases emission and fuel consumption in the hybrid drive by implementing control strategies that enable optimization of working point of the ICE. An electric m[...]

Particle swarm optimization of the multioscillatory LQR for a three-phase grid-tie converter DOI:10.15199/48.2018.06.08

Czytaj za darmo! »

The LQR design method is known to deliver good performance, therefore is widely employed for developing control systems for voltage source converters. The procedure requires prior preparation of a state-space description of a system and setting weighting matrices employed to solve optimization problem to minimize the quadratic cost function. Selecting the state and input weighting matrices (Q and R) is a crucial stage. Commonly, trial and error approach based on the designer’s experience is employed for this part of the LQR procedure, which not only burdens the design but also results in non-optimal response according to commonly used control performance indices such as the integral of squared error or the integral of generalized squared error. Hence, in this paper the LQ current controller design procedure for gridtie converter is enhanced by using particle swarm optimization algorithm (PSO) to find weighting matrices. In literature, the multi-variable control systems for gridtie converters have been designed based on state-space approach e.g by using a zero-pole analysis [1, 2] or by formulating a convex optimization problems in terms of a linear matrix inequality (LMI) constrains and solved using computational packages such as SeDuMi for MATLAB R  [3, 4, 5]. In addition to the above solutions, this design problem can be solved using trajectory-based metaheuristic methods or populationbased metaheuristic methods like genetic algorithm (GA) [6] or PSO. The PSO technique for partially automated optimizing the controller parameters has been developed for voltage source inverter with LC output filter [7] or multi-modular converters [8]. A review and a classification of meta-heuristic optimization strategies for power converters have been presented in [9]. It should be added here, that the Naslin polynomial method for a state feedback controller design including more than one oscillatory terms yields the problem of contr[...]

Układ laboratoryjny energoelektronicznego interfejsu sieciowego AC/DC/DC dla magazynu energii DOI:

Czytaj za darmo! »

Jako´s´c energii przesyłanej w systemie elektroenergetycznym musi spełnia´c okre´slone kryteria, które zostały przedstawione m.in. w aktach normatywnych [1, 2, 3]. Wnormach tych zdefiniowane sa˛ parametry jakos´ci elektrycznej takie jak cz˛ estotliwo´s´c, warto´s´c napi˛ ecia, dopuszczalne zapady napi˛ecia oraz zawarto´s´c harmonicznych czy interharmonicznych [4]. Na jako´s´c energii elektrycznej dostarczanej do uz˙ytkownika kon´cowego wpływaja˛ rodzaj oraz moc odbiorników doła˛czonych do linii zasilaja˛cej, a takz˙e charakter pobieranego przez nie pra˛du (wartos´c´ współczynnika odkształcenia pra˛du, THD ang. Total Harmonic Distortion). Jako´s´c dostarczanej energii mo˙zna poprawi´c poprzez zastosowanie filtru aktywnego (ang. Active Power Filter System) podpie˛ tego do punktu wspólnego przyła˛czenia (PWP). Celem nadrz˛ednym układu sterowania filtru aktywnego jest kształtowanie sinusoidalnego pra˛du pobieranego z sieci. Przykłady takich układów przedstawiono w [5, 7], gdzie zastosowano regulator ze sprz˛e˙zeniem od zmiennych stanu oraz w [6] z zastosowanym regulatorem predykcyjnym. Zagadnieniem wa˙znym z punktu widzenia u˙zytkowników sa˛ zaburzenia jakos´ci dostarczanej energii. Sa˛ one wywołane m.in. przerywana˛ praca˛ urza˛dzen´ w zakładach przemysłowych (np. tartak czy spawalnie). Wysoka warto´s´c mocy chwilowej pobieranej przez te urza˛dzenie w czasie np. rozruchu lub cyklu roboczego mo˙ze wywoła´c du˙ze spadki napie ˛cia i przepie˛cia na linii zasilaja˛cej pozostałych odbiorców. W celu przeciwdziałania negatywnym skutkom pracy tego typu urza˛dzen´ zaleca sie˛ stosowanie układów kondycjonuja ˛cych moc/energie˛ elektryczna˛ (ang. Conditioning Power Systems). Kondycjoner mocy jest to system zło˙zony z przekształtników napi˛ecia oraz zasobnika energii. Dla omawianego przypadku energia zgromadzona w zasobniku mo˙ze zosta´c wykorzystana w celu zmniejszenia impulsów mocy pobieranych z sieci energetycznej [13]. System taki pod[...]

 Strona 1