Katalog : Details
 | Michael LeuerModellprädiktive Regelung permanent erregter Synchronmotoren im Antriebsstrang von Automobilen |
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| ISBN: | 978-3-8440-2776-1 |
| Reihe: | Fachgebiet Leistungselektronik und Elektrische Antriebstechnik Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Joachim Böcker Paderborn |
| Band: | 4 |
| Schlagwörter: | Leistungselektronik; Elektrische Antriebstechnik |
| Publikationsart: | Dissertation |
| Sprache: | Deutsch |
| Seiten: | 128 Seiten |
| Abbildungen: | 64 Abbildungen |
| Gewicht: | 189 g |
| Format: | 21 x 14,8 cm |
| Bindung: | Paperback |
| Preis: | 45,80 € / 57,25 SFr |
| Erscheinungsdatum: | Mai 2014 |
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| Zusammenfassung | Zur Ausschöpfung des vollen Leistungspotentials von permanent erregten Synchronmotoren mit eingebetteten Magneten (IPMSM) im Antriebsstrang von Automobilen ist eine adäquate Regelung unerlässlich. Konventionelle Regelungen basieren derzeit meist auf PI-Stromreglern, obwohl Modellprädiktive Regelungen (MPCs) eine deutlich bessere Regelperformance besitzen: Eine MPC ermöglicht durch Auswertung eines Prozessmodells die Berechnung optimaler zukünftiger Stellgrößen. Eine echtzeitfähige Implementierung dieser Berechnungen stellt jedoch – insbesondere bei Systemen mit kleinen Zeitkonstanten, wie dem betrachteten IPMSM – enorme Anforderungen an die Rechenleistung.
In der vorliegenden Arbeit wird ein MPC-Verfahren entwickelt, welches speziell auf die Regelung von IPMSM im Antriebsstrang von Automobilen ausgelegt ist. Im Gegensatz zur klassischen MPC berücksichtigt dieses als Vektor-MPC bezeichnete Verfahren während der online-Optimierung nur die durch den Umrichter realisierbaren Stellgrößen. Hierdurch kann die Optimierung sehr ressourcensparend durchgeführt werden und auch für Systeme mit Zeitkonstanten im Millisekunden-Bereich sind echtzeitfähige online-MPCs realisierbar. Im Gegensatz zur klassischen MPC zeichnet sich die Vektor-MPC zudem durch die Möglichkeit einer parallelen Berechnung aus und bietet sich damit für eine Implementierung auf einem FPGA (Field Programmable Gate Array) an. Das Verfahren der Vektor-MPC wird in der vorliegenden Arbeit zunächst mit Hilfe von Simulationen für die Regelung des IPMSM optimiert, bevor die Regelung an einem Motor-Prüfstand implementiert wird. Die Echtzeitfähigkeit, die gute Regelperformance und die Verbesserung gegenüber einer PI Regelung werden anhand von Simulations- und Messergebnissen nachgewiesen. |