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IEEE transactions on industrial electronics / Kazmierkowski, Marian P. . Vol. 54 N°4IEEE Transactions on Industrial ElectronicsMention de date : Août 2007 Paru le : 09/09/2007 |
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Ajouter le résultat dans votre panierFeatures, design tools, and application domains of FPGAs / Rodriguez-Andina, Juan J. in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1810-1823 p.
Titre : Features, design tools, and application domains of FPGAs Titre original : Dispositifs, outils de conception, et domaines d'application de FPGAs Type de document : texte imprimé Auteurs : Rodriguez-Andina, Juan J., Auteur ; Moure, Maria J., Auteur ; Valdes, Maria D., Auteur Article en page(s) : 1810-1823 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Communication systems Coprocessor Data acquisition Embedded systems Intellectual property (IP) protection Rapid prototyping Reconfigurable systems Signal processing Systèmes de communication Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In the past two decades, advances in programmable device technologies, in both the hardware and software arenas, have been extraordinary. The original application of rapid prototyping has been complemented with a large number of new applications that take advantage of the excellent characteristics of the latest devices. High speed, very large number of components, large number of supported protocols, and the addition of ready-to-use intellectual property cores make programmable devices the preferred choice of implementation and even deployment in mass production quantities. This paper surveys the advanced features, design tools, and application domains for field-programmable gate arrays (FPGAs). The main characteristics and structure of modern FPGAs are first described to show their versatility and abundance of available design resources. Software resources are also discussed, as they are the main enablers for the efficient exploitation of the design capabilities of these devices. Current application domains are described, such as configurable computing, dynamically reconfigurable systems, rapid system prototyping, communication processors and interfaces, and signal processing. This paper also presents the authors' prospective view of how FPGAs will evolve to enter new application domains in the future.
Dans les dernières deux décennies, les avances en technologies programmables de dispositif, dans les arènes de matériel et de logiciel, ont été extraordinaires. L'application originale du prototypage rapide a été complétée avec un grand nombre de nouvelles applications qui tirent profit des excellentes caractéristiques des derniers dispositifs. Le nombre à grande vitesse et très grand des composants, le grand nombre des protocoles soutenus, et l'addition des noyaux prêts à employer de propriété intellectuelle font aux dispositifs programmables le choix préféré de l'exécution et même du déploiement dans des quantités de production en série. Cet article examine les dispositifs, les outils de conception, et les domaines avançés d'application pour des rangées de porte champ programmable (FPGAs). Les caractéristiques et la structure principales de FPGAs moderne sont d'abord décrites pour montrer leur polyvalence et abondance de ressources disponibles de conception. Des ressources de logiciel sont également discutées, car elles sont les enablers principaux pour l'exploitation efficace des possibilités de conception de ces dispositifs. Des domaines courants d'application sont décrits, comme le calcul configurable, les systèmes dynamiquement reconfigurable, le prototypage rapide de système, les processeurs et les interfaces de transmission, et traitement des signaux. Cet article présente également la vue éventuelle des auteurs de la façon dont FPGAs évoluera pour écrire des domaines de nouvelle application à l'avenir.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Réseaux d'ordinateurs-- Traitement du signal En ligne : jjrdguez@uvigo.es [article] Features, design tools, and application domains of FPGAs = Dispositifs, outils de conception, et domaines d'application de FPGAs [texte imprimé] / Rodriguez-Andina, Juan J., Auteur ; Moure, Maria J., Auteur ; Valdes, Maria D., Auteur . - 1810-1823 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1810-1823 p.
Mots-clés : Communication systems Coprocessor Data acquisition Embedded systems Intellectual property (IP) protection Rapid prototyping Reconfigurable systems Signal processing Systèmes de communication Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In the past two decades, advances in programmable device technologies, in both the hardware and software arenas, have been extraordinary. The original application of rapid prototyping has been complemented with a large number of new applications that take advantage of the excellent characteristics of the latest devices. High speed, very large number of components, large number of supported protocols, and the addition of ready-to-use intellectual property cores make programmable devices the preferred choice of implementation and even deployment in mass production quantities. This paper surveys the advanced features, design tools, and application domains for field-programmable gate arrays (FPGAs). The main characteristics and structure of modern FPGAs are first described to show their versatility and abundance of available design resources. Software resources are also discussed, as they are the main enablers for the efficient exploitation of the design capabilities of these devices. Current application domains are described, such as configurable computing, dynamically reconfigurable systems, rapid system prototyping, communication processors and interfaces, and signal processing. This paper also presents the authors' prospective view of how FPGAs will evolve to enter new application domains in the future.
Dans les dernières deux décennies, les avances en technologies programmables de dispositif, dans les arènes de matériel et de logiciel, ont été extraordinaires. L'application originale du prototypage rapide a été complétée avec un grand nombre de nouvelles applications qui tirent profit des excellentes caractéristiques des derniers dispositifs. Le nombre à grande vitesse et très grand des composants, le grand nombre des protocoles soutenus, et l'addition des noyaux prêts à employer de propriété intellectuelle font aux dispositifs programmables le choix préféré de l'exécution et même du déploiement dans des quantités de production en série. Cet article examine les dispositifs, les outils de conception, et les domaines avançés d'application pour des rangées de porte champ programmable (FPGAs). Les caractéristiques et la structure principales de FPGAs moderne sont d'abord décrites pour montrer leur polyvalence et abondance de ressources disponibles de conception. Des ressources de logiciel sont également discutées, car elles sont les enablers principaux pour l'exploitation efficace des possibilités de conception de ces dispositifs. Des domaines courants d'application sont décrits, comme le calcul configurable, les systèmes dynamiquement reconfigurable, le prototypage rapide de système, les processeurs et les interfaces de transmission, et traitement des signaux. Cet article présente également la vue éventuelle des auteurs de la façon dont FPGAs évoluera pour écrire des domaines de nouvelle application à l'avenir.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Réseaux d'ordinateurs-- Traitement du signal En ligne : jjrdguez@uvigo.es FPGA design methodology for industrial control systems—A review / Monmasson, Eric in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1824-1842 p.
Titre : FPGA design methodology for industrial control systems—A review Titre original : Méthodologie de conception de FPGA pour la revue industrielle de systèmes-A de commande Type de document : texte imprimé Auteurs : Monmasson, Eric, Auteur ; Cirstea, Marcian N., Auteur Article en page(s) : 1824-1842 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Design methodology Field-programmable gate array (FPGAs) Industrial control systems Programmable architectures System-on-a-chip (SoC) (Vhsic) hardware description language (VHDL) Méthodologie de conception Rangée de porte programmable de champ Systèmes de commande industriels Architectures programmables Système-sur-un-morceau Langage de description de matériel (de Vhsic) Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper reviews the state of the art of field-programmable gate array (FPGA) design methodologies with a focus on industrial control system applications. This paper starts with an overview of FPGA technology development, followed by a presentation of design methodologies, development tools and relevant CAD environments, including the use of portable hardware description languages and system level programming/design tools. They enable a holistic functional approach with the major advantage of setting up a unique modeling and evaluation environment for complete industrial electronics systems. Three main design rules are then presented. These are algorithm refinement, modularity, and systematic search for the best compromise between the control performance and the architectural constraints. An overview of contributions and limits of FPGAs is also given, followed by a short survey of FPGA-based intelligent controllers for modern industrial systems. Finally, two complete and timely case studies are presented to illustrate the benefits of an FPGA implementation when using the proposed system modeling and design methodology. These consist of the direct torque control for induction motor drives and the control of a diesel-driven synchronous stand-alone generator with the help of fuzzy logic.
Cet article passe en revue la situation actuelle des méthodologies de conception champ programmable de la rangée de porte (FPGA) avec un foyer sur des applications industrielles de système de commande. Cet article commence par une vue d'ensemble du développement de technologie de FPGA, suivie d'une présentation des méthodologies de conception, des outils de développement et des environnements appropriés de DAO, y compris l'utilisation des outils portatifs de programmation/conception de langages de description de matériel et de niveau de système. Ils permettent une approche fonctionnelle holistique avec l'avantage principal d'installer un environnement unique de modeler et d'évaluation pour les systèmes complets de l'électronique industrielle. Trois règles principales de conception sont alors présentées. Ce sont amélioration d'algorithme, modularité, et recherche systématique du meilleur compromis entre l'exécution de commande et les contraintes architecturales. Une vue d'ensemble des contributions et des limites de FPGAs est également donnée, suivi d'un aperçu court des contrôleurs intelligents FPGA-basés pour les systèmes industriels modernes. En conclusion, deux complets et études de cas opportunes sont présentés pour illustrer les avantages d'une exécution de FPGA en utilisant la méthodologie proposée de modeler et de conception du système. Ceux-ci comprennent la commande directe de couple pour des commandes de moteur à induction et la commande d'un générateur autonome synchrone à moteur diesel avec l'aide de la logique floue.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Électronique industrielle En ligne : eric.monmasson@u-cergy.fr [article] FPGA design methodology for industrial control systems—A review = Méthodologie de conception de FPGA pour la revue industrielle de systèmes-A de commande [texte imprimé] / Monmasson, Eric, Auteur ; Cirstea, Marcian N., Auteur . - 1824-1842 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1824-1842 p.
Mots-clés : Design methodology Field-programmable gate array (FPGAs) Industrial control systems Programmable architectures System-on-a-chip (SoC) (Vhsic) hardware description language (VHDL) Méthodologie de conception Rangée de porte programmable de champ Systèmes de commande industriels Architectures programmables Système-sur-un-morceau Langage de description de matériel (de Vhsic) Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper reviews the state of the art of field-programmable gate array (FPGA) design methodologies with a focus on industrial control system applications. This paper starts with an overview of FPGA technology development, followed by a presentation of design methodologies, development tools and relevant CAD environments, including the use of portable hardware description languages and system level programming/design tools. They enable a holistic functional approach with the major advantage of setting up a unique modeling and evaluation environment for complete industrial electronics systems. Three main design rules are then presented. These are algorithm refinement, modularity, and systematic search for the best compromise between the control performance and the architectural constraints. An overview of contributions and limits of FPGAs is also given, followed by a short survey of FPGA-based intelligent controllers for modern industrial systems. Finally, two complete and timely case studies are presented to illustrate the benefits of an FPGA implementation when using the proposed system modeling and design methodology. These consist of the direct torque control for induction motor drives and the control of a diesel-driven synchronous stand-alone generator with the help of fuzzy logic.
Cet article passe en revue la situation actuelle des méthodologies de conception champ programmable de la rangée de porte (FPGA) avec un foyer sur des applications industrielles de système de commande. Cet article commence par une vue d'ensemble du développement de technologie de FPGA, suivie d'une présentation des méthodologies de conception, des outils de développement et des environnements appropriés de DAO, y compris l'utilisation des outils portatifs de programmation/conception de langages de description de matériel et de niveau de système. Ils permettent une approche fonctionnelle holistique avec l'avantage principal d'installer un environnement unique de modeler et d'évaluation pour les systèmes complets de l'électronique industrielle. Trois règles principales de conception sont alors présentées. Ce sont amélioration d'algorithme, modularité, et recherche systématique du meilleur compromis entre l'exécution de commande et les contraintes architecturales. Une vue d'ensemble des contributions et des limites de FPGAs est également donnée, suivi d'un aperçu court des contrôleurs intelligents FPGA-basés pour les systèmes industriels modernes. En conclusion, deux complets et études de cas opportunes sont présentés pour illustrer les avantages d'une exécution de FPGA en utilisant la méthodologie proposée de modeler et de conception du système. Ceux-ci comprennent la commande directe de couple pour des commandes de moteur à induction et la commande d'un générateur autonome synchrone à moteur diesel avec l'aide de la logique floue.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Électronique industrielle En ligne : eric.monmasson@u-cergy.fr FPGA-based power measuring for induction heating appliances using sigma–delta A/D conversion / Acero, Jesus in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1843-1852 p.
Titre : FPGA-based power measuring for induction heating appliances using sigma–delta A/D conversion Titre original : Puissance FPGA-Basée mesurant des appareils de chauffage d'induction en utilisant la conversion ANALOGIQUE-NUMÉRIQUE de sigma-delta Type de document : texte imprimé Auteurs : Acero, Jesus, Auteur ; Navarro, Denis, Auteur ; Barragan, Luis A., Auteur Article en page(s) : 1843-1852 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Analog-to-digital (A/D) conversion Field-programmable gate array (FPGAs) Hardware design languages Induction heating Power measurement Sigma-delta modulation Conversion analogique-numérique Rangée de porte programmable de champ Langues de conception de matériel Chauffage d'induction Mesure de puissance Modulation sigma-delta Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a field-programmable gate array (FPGA) implementation of a digital circuit that measures in real time the output power of medium-frequency (25–50 kHz) induction-heated cooking appliances. The voltage and current are sensed using first-order sigma–delta ($SigmaDelta$ ) analog-to-digital converters. The power-measuring algorithm is very simple while maintaining good accuracy. The algorithm is developed using a hardware description language (VHDL). The digital circuit, the power converter, the signal conditioning circuits, and the $SigmaDelta$ modulators are simulated all together using a mixed-signal (analog $+$ digital) simulation tool. The algorithm error is obtained in simulation computing the average power using VHDL-Analog and Mixed-Signal Extension Language (VHDL-AMS), and the influence of different parameters is analyzed. Finally, the digital circuit is implemented in the FPGA, and the simulations are experimentally verified.
Cet article présente à un champ l'exécution programmable de la rangée de porte (FPGA) d'un circuit numérique qui mesure en temps réel le de puissance de sortie de de fréquence moyenne (25-50 kilohertz) induction-de chauffage faisant cuire des appareils. La tension et le courant sont sentis en utilisant le premier sigma-delta d'ordre ($SigmaDelta$) les convertisseurs à numériques analogues. L'algorithme de puissance-mesure est très simple tout en maintenant la bonne exactitude. L'algorithme est développé en utilisant un langage de description de matériel (VHDL). Le circuit numérique, le convertisseur de puissance, les circuits de traitement de signal, et les modulateurs de $SigmaDelta$ sont simulés tous qui à l'aide ensemble d'un outil de simulation du mélanger-signal ($+$ analogue numérique). L'erreur d'algorithme est obtenue en simulation calculant employer moyen de puissance VHDL-Analogue et la langue de prolongation de Mélanger-Signal (VHDL-AMS), et l'influence de différents paramètres est analysée. En conclusion, le circuit numérique est mis en application dans le FPGA, et les simulations sont expérimentalement vérifiées.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Conversion énergétique En ligne : jacero@unizar.es [article] FPGA-based power measuring for induction heating appliances using sigma–delta A/D conversion = Puissance FPGA-Basée mesurant des appareils de chauffage d'induction en utilisant la conversion ANALOGIQUE-NUMÉRIQUE de sigma-delta [texte imprimé] / Acero, Jesus, Auteur ; Navarro, Denis, Auteur ; Barragan, Luis A., Auteur . - 1843-1852 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1843-1852 p.
Mots-clés : Analog-to-digital (A/D) conversion Field-programmable gate array (FPGAs) Hardware design languages Induction heating Power measurement Sigma-delta modulation Conversion analogique-numérique Rangée de porte programmable de champ Langues de conception de matériel Chauffage d'induction Mesure de puissance Modulation sigma-delta Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a field-programmable gate array (FPGA) implementation of a digital circuit that measures in real time the output power of medium-frequency (25–50 kHz) induction-heated cooking appliances. The voltage and current are sensed using first-order sigma–delta ($SigmaDelta$ ) analog-to-digital converters. The power-measuring algorithm is very simple while maintaining good accuracy. The algorithm is developed using a hardware description language (VHDL). The digital circuit, the power converter, the signal conditioning circuits, and the $SigmaDelta$ modulators are simulated all together using a mixed-signal (analog $+$ digital) simulation tool. The algorithm error is obtained in simulation computing the average power using VHDL-Analog and Mixed-Signal Extension Language (VHDL-AMS), and the influence of different parameters is analyzed. Finally, the digital circuit is implemented in the FPGA, and the simulations are experimentally verified.
Cet article présente à un champ l'exécution programmable de la rangée de porte (FPGA) d'un circuit numérique qui mesure en temps réel le de puissance de sortie de de fréquence moyenne (25-50 kilohertz) induction-de chauffage faisant cuire des appareils. La tension et le courant sont sentis en utilisant le premier sigma-delta d'ordre ($SigmaDelta$) les convertisseurs à numériques analogues. L'algorithme de puissance-mesure est très simple tout en maintenant la bonne exactitude. L'algorithme est développé en utilisant un langage de description de matériel (VHDL). Le circuit numérique, le convertisseur de puissance, les circuits de traitement de signal, et les modulateurs de $SigmaDelta$ sont simulés tous qui à l'aide ensemble d'un outil de simulation du mélanger-signal ($+$ analogue numérique). L'erreur d'algorithme est obtenue en simulation calculant employer moyen de puissance VHDL-Analogue et la langue de prolongation de Mélanger-Signal (VHDL-AMS), et l'influence de différents paramètres est analysée. En conclusion, le circuit numérique est mis en application dans le FPGA, et les simulations sont expérimentalement vérifiées.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Conversion énergétique En ligne : jacero@unizar.es A VHDL holistic modeling approach and FPGA implementation of a digital sensorless induction motor control scheme / Cirstea, Marcian N. in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1853-1864 p.
Titre : A VHDL holistic modeling approach and FPGA implementation of a digital sensorless induction motor control scheme Titre original : Une approche modelante holistique de VHDL et l'exécution de FPGA d'une sonde moin digital de moteur à induction commandent l'arrangement Type de document : texte imprimé Auteurs : Cirstea, Marcian N., Auteur ; Dinu, Andrei, Auteur Article en page(s) : 1853-1864 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Control systems Field-programmable gate arrays (FPGA) Induction motor drives Modeling Neural networks Systèmes de commande Rangées de porte programmables de champ Commandes de moteur à induction Réseaux neurologiques Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a sensorless neural-network-based induction motor control scheme, developed by following a holistic approach to electronic system modeling and controller design. The method uses Very-high-speed integrated circuits Hardware Description Language (VHDL), allowing the engineering system's functional description to be combined with a detailed digital controller design, which is then implemented into a field-programmable gate array (FPGA). The VHDL description of the hardware-implemented neural networks is automatically generated by C++ programs, in an adaptable architecture, appropriate to low-dynamic systems such as fans and pumps. The complete system performance is investigated by simulation and validated experimentally. This approach provides advantages such as a unique modeling and evaluation environment for complete power electronic systems, the same environment is used for the digital controller design and compact FPGA rapid prototyping, fast design development, short time to market, a CAD platform independent model, and reusability of the model/design.
Cet article présente un arrangement basé sensorless de commande de moteur à induction de réseau neurologique, développé en suivant une approche holistique à modeler de système et à conception électroniques de contrôleur. La méthode emploie le langage de description très à grande vitesse de matériel de circuits intégrés (VHDL), permettant à la description fonctionnelle du système de technologie d'être combinée avec une conception numérique détaillée de contrôleur, qui est alors mise en application dans une rangée de porte programmable de champ (FPGA). La description de VHDL des réseaux neurologiques mis en application par le matériel est automatiquement produite par des programmes de C++, dans une architecture adaptable, s'approprie à de bas systèmes dynamiques tels que des ventilateurs et des pompes. L'exécution complète de système est étudiée par la simulation et expérimentalement validée. Cette approche fournit des avantages tels qu'un environnement unique de modeler et d'évaluation pour les systèmes électroniques de puissance complète, le même environnement est employée pour la conception numérique de contrôleur et le prototypage rapide compact de FPGA, jeûnent développement de conception, à court terme pour lancer sur le marché, un modèle indépendant de plateforme de DAO, et réutilisabilité du modèle/de conception.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones En ligne : marcian@ieee.org, andrei.dinu@goodrich.com [article] A VHDL holistic modeling approach and FPGA implementation of a digital sensorless induction motor control scheme = Une approche modelante holistique de VHDL et l'exécution de FPGA d'une sonde moin digital de moteur à induction commandent l'arrangement [texte imprimé] / Cirstea, Marcian N., Auteur ; Dinu, Andrei, Auteur . - 1853-1864 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1853-1864 p.
Mots-clés : Control systems Field-programmable gate arrays (FPGA) Induction motor drives Modeling Neural networks Systèmes de commande Rangées de porte programmables de champ Commandes de moteur à induction Réseaux neurologiques Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a sensorless neural-network-based induction motor control scheme, developed by following a holistic approach to electronic system modeling and controller design. The method uses Very-high-speed integrated circuits Hardware Description Language (VHDL), allowing the engineering system's functional description to be combined with a detailed digital controller design, which is then implemented into a field-programmable gate array (FPGA). The VHDL description of the hardware-implemented neural networks is automatically generated by C++ programs, in an adaptable architecture, appropriate to low-dynamic systems such as fans and pumps. The complete system performance is investigated by simulation and validated experimentally. This approach provides advantages such as a unique modeling and evaluation environment for complete power electronic systems, the same environment is used for the digital controller design and compact FPGA rapid prototyping, fast design development, short time to market, a CAD platform independent model, and reusability of the model/design.
Cet article présente un arrangement basé sensorless de commande de moteur à induction de réseau neurologique, développé en suivant une approche holistique à modeler de système et à conception électroniques de contrôleur. La méthode emploie le langage de description très à grande vitesse de matériel de circuits intégrés (VHDL), permettant à la description fonctionnelle du système de technologie d'être combinée avec une conception numérique détaillée de contrôleur, qui est alors mise en application dans une rangée de porte programmable de champ (FPGA). La description de VHDL des réseaux neurologiques mis en application par le matériel est automatiquement produite par des programmes de C++, dans une architecture adaptable, s'approprie à de bas systèmes dynamiques tels que des ventilateurs et des pompes. L'exécution complète de système est étudiée par la simulation et expérimentalement validée. Cette approche fournit des avantages tels qu'un environnement unique de modeler et d'évaluation pour les systèmes électroniques de puissance complète, le même environnement est employée pour la conception numérique de contrôleur et le prototypage rapide compact de FPGA, jeûnent développement de conception, à court terme pour lancer sur le marché, un modèle indépendant de plateforme de DAO, et réutilisabilité du modèle/de conception.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones En ligne : marcian@ieee.org, andrei.dinu@goodrich.com Digital sliding-mode observer implementation using FPGA / Lienhardt, Anne-Marie in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1865-1875 p.
Titre : Digital sliding-mode observer implementation using FPGA Titre original : Digital glissant l'exécution d'observateur de mode en utilisant FPGA Type de document : texte imprimé Auteurs : Lienhardt, Anne-Marie, Auteur ; Guillaume Gateau, Auteur ; Thierry A. Meynard, Auteur Article en page(s) : 1865-1875 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cosimulation tool Digital signal processing Field-programmable gate arrays (FPGAs) Power system state estimation Pulsewidth-modulation power converters Stacked multicell converter (SMC) Outil de Cosimulation Traitement de signal numérique Rangées de porte programmables de champEvaluation d'état de système d'alimentation Convertisseurs de puissance de modulation de largeur d'impulsion Convertisseur empilé de multicell Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper details the digital implementation of a new observation strategy of the flying capacitor voltages dedicated to stacked multicell converters (SMC). This particular topology relies on the use of flying capacitors so as to equally share the voltage constraint on several semiconductors and increase the number of output levels. However, the SMC appropriate operation is guaranteed by the stability of the flying capacitor voltage levels, and the current flow creates variations of those quantities. The idea is therefore to develop an accurate estimation technique that avoids the utilization of differential sensors and allows the active control of the intermediate voltages. The observation has to meet several criteria. It must particularly reproduce in a quasi-analog way the dynamic of those quantities to enable the proper operation of the active control algorithm. The actual research scope thus focuses on the sliding mode observation of the flying capacitor voltages by means of phase current measurements. This paper summarizes the observer design, its digitizing, and the field-programmable gate array (FPGA) implementation. It also presents an interesting Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL)-Saber Cosimulation tool that allows validating the VHDL code before being downloaded in the FPGA of the physical system. The last section illustrates and emphasizes the performance and ruggedness of the implemented algorithm through promising experimental results.
Cet article détaille l'exécution numérique d'une nouvelle stratégie d'observation des tensions de condensateur de vol consacrées aux convertisseurs empilés de multicell (SMC). Cette topologie particulière se fonde sur l'utilisation de voler des condensateurs afin de partager également la contrainte de tension sur plusieurs semi-conducteurs et augmenter le nombre de niveaux de sortie. Cependant, l'opération appropriée de SMC est garantie par la stabilité des niveaux de tension de condensateur de vol, et l'écoulement courant crée des variations de ces quantités. L'idée est donc de développer une technique précise d'évaluation qui évite l'utilisation des sondes différentielles et permet la commande active des tensions intermédiaires. L'observation doit rencontrer plusieurs critères. Elle doit en particulier reproduire d'une manière quasi-analogue le dynamique de ces quantités de permettre l'opération appropriée de l'algorithme actif de commande. La portée réelle de recherches se concentre ainsi sur l'observation coulissante de mode des tensions de condensateur de vol au moyen de mesures de courant de phase. Cet article récapitule la conception d'observateur, sa digitalisation, et l'exécution field-programmable de la rangée de porte (FPGA). Il présente également intéresser le langage de description très à grande vitesse de matériel de circuit intégré (VHDL) - l'outil de Cosimulation de sabre qui laisse valider le code de VHDL avant d'être téléchargé dans le FPGA du système physique. La dernière section illustre et souligne l'exécution et la rugosité de l'algorithme mis en application en promettant des résultats expérimentaux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Traitement du signal -- Techniques numériques En ligne : guillaume.gateau@leei.enseeiht.fr [article] Digital sliding-mode observer implementation using FPGA = Digital glissant l'exécution d'observateur de mode en utilisant FPGA [texte imprimé] / Lienhardt, Anne-Marie, Auteur ; Guillaume Gateau, Auteur ; Thierry A. Meynard, Auteur . - 1865-1875 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1865-1875 p.
Mots-clés : Cosimulation tool Digital signal processing Field-programmable gate arrays (FPGAs) Power system state estimation Pulsewidth-modulation power converters Stacked multicell converter (SMC) Outil de Cosimulation Traitement de signal numérique Rangées de porte programmables de champEvaluation d'état de système d'alimentation Convertisseurs de puissance de modulation de largeur d'impulsion Convertisseur empilé de multicell Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper details the digital implementation of a new observation strategy of the flying capacitor voltages dedicated to stacked multicell converters (SMC). This particular topology relies on the use of flying capacitors so as to equally share the voltage constraint on several semiconductors and increase the number of output levels. However, the SMC appropriate operation is guaranteed by the stability of the flying capacitor voltage levels, and the current flow creates variations of those quantities. The idea is therefore to develop an accurate estimation technique that avoids the utilization of differential sensors and allows the active control of the intermediate voltages. The observation has to meet several criteria. It must particularly reproduce in a quasi-analog way the dynamic of those quantities to enable the proper operation of the active control algorithm. The actual research scope thus focuses on the sliding mode observation of the flying capacitor voltages by means of phase current measurements. This paper summarizes the observer design, its digitizing, and the field-programmable gate array (FPGA) implementation. It also presents an interesting Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL)-Saber Cosimulation tool that allows validating the VHDL code before being downloaded in the FPGA of the physical system. The last section illustrates and emphasizes the performance and ruggedness of the implemented algorithm through promising experimental results.
Cet article détaille l'exécution numérique d'une nouvelle stratégie d'observation des tensions de condensateur de vol consacrées aux convertisseurs empilés de multicell (SMC). Cette topologie particulière se fonde sur l'utilisation de voler des condensateurs afin de partager également la contrainte de tension sur plusieurs semi-conducteurs et augmenter le nombre de niveaux de sortie. Cependant, l'opération appropriée de SMC est garantie par la stabilité des niveaux de tension de condensateur de vol, et l'écoulement courant crée des variations de ces quantités. L'idée est donc de développer une technique précise d'évaluation qui évite l'utilisation des sondes différentielles et permet la commande active des tensions intermédiaires. L'observation doit rencontrer plusieurs critères. Elle doit en particulier reproduire d'une manière quasi-analogue le dynamique de ces quantités de permettre l'opération appropriée de l'algorithme actif de commande. La portée réelle de recherches se concentre ainsi sur l'observation coulissante de mode des tensions de condensateur de vol au moyen de mesures de courant de phase. Cet article récapitule la conception d'observateur, sa digitalisation, et l'exécution field-programmable de la rangée de porte (FPGA). Il présente également intéresser le langage de description très à grande vitesse de matériel de circuit intégré (VHDL) - l'outil de Cosimulation de sabre qui laisse valider le code de VHDL avant d'être téléchargé dans le FPGA du système physique. La dernière section illustre et souligne l'exécution et la rugosité de l'algorithme mis en application en promettant des résultats expérimentaux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Traitement du signal -- Techniques numériques En ligne : guillaume.gateau@leei.enseeiht.fr Improvement of performances in bilateral teleoperation by using FPGA / Ishii, Ena in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1876-1884 p.
Titre : Improvement of performances in bilateral teleoperation by using FPGA Titre original : Amélioration des exécutions dans Teleoperation bilatéral en employant FPGA Type de document : texte imprimé Auteurs : Ishii, Ena, Auteur ; Nishi, Hiroaki, Auteur ; Ohnishi, Kouhei, Auteur Article en page(s) : 1876-1884 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Acceleration control Bilateral teleoperation Field-programmable gate array (FPGA) Floating-point arithmetic Haptica Motion control Commande d'accélérationTéléopération bilatérale Rangée de porte programmable de champ Arithmétique de virgule flottante Haptique Commande de mouvement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Bilateral teleoperation has been needed in many areas, such as space activities, work on an atomic power plant, minimally invasive surgery, etc. In bilateral teleoperation, transfer of keen tactile sense, which is as if the operator directly touches the environment, is required. Sensing of wide-frequency-bandwidth force information is required in achieving the transferring of a keen tactile sensation. A bilateral controller based on acceleration control with disturbance observers is available to achieve transfer of a keen tactile sensation. In this bilateral controller, the frequency bandwidth of sensed force is determined by the cutoff frequency of a low-pass filter used in the disturbance observer. The cutoff frequency is in inverse proportion to a sampling period. Therefore, shortening of the sampling period improves performance of bilateral teleoperation. In this paper, a bilateral-teleoperation system using a field-programmable gate array (FPGA) is introduced. The FPGA is an large scale integration where a user can design its internal logic. When the motion controller is implemented on an FPGA, it operates faster than that implemented in a personal computer with a real-time operating system. The sampling period is shortened from 100 to 10 $muhbox{s}$ by using an FPGA. The implemented controller is evaluated by experiments.
Le teleoperation bilatéral a été nécessaire dans beaucoup de secteurs, tels que des activités de l'espace, travaillent à une usine de puissance atomique, d'une façon minimum à une chirurgie invahissante, etc. Dans le teleoperation bilatéral, le transfert du sens tactile vif, qui est comme si l'opérateur touche directement l'environnement, est exigé. La sensation d'information détaillée de force de largeur de bande de fréquence est exigée en réalisant le transfert d'une sensation tactile vive. Un contrôleur bilatéral basé sur la commande d'accélération avec des observateurs de perturbation est disponible pour réaliser le transfert d'une sensation tactile vive. Dans ce contrôleur bilatéral, la largeur de bande de fréquence de la force sentie est déterminée par la fréquence de coupure d'un filtre passe-bas utilisé dans l'observateur de perturbation. La fréquence de coupure est dans la proportion inverse avec une période de prélèvement. Par conséquent, le raccourcissement de la période de prélèvement améliore l'exécution du teleoperation bilatéral. En cet article, un système bilatéral de teleoperation employant une rangée de porte programmable de champ (FPGA) est présenté. Le FPGA est une intégration à grande échelle où un utilisateur peut concevoir sa logique interne. Quand le contrôleur de mouvement est mis en application sur un FPGA, il fonctionne plus rapidement que cela mis en application dans un PC avec un logiciel d'exploitation en temps réel. La période de prélèvement se raccourcit de 100 à 10 $muhbox {s} $ en employant un FPGA. Le contrôleur mis en application est évalué par des expériences.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Télécommande En ligne : ishii@sum.sd.keio.ac.jp, west@sd.keio.ac.jp, ohnishi@sd.keio.ac.jp [article] Improvement of performances in bilateral teleoperation by using FPGA = Amélioration des exécutions dans Teleoperation bilatéral en employant FPGA [texte imprimé] / Ishii, Ena, Auteur ; Nishi, Hiroaki, Auteur ; Ohnishi, Kouhei, Auteur . - 1876-1884 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1876-1884 p.
Mots-clés : Acceleration control Bilateral teleoperation Field-programmable gate array (FPGA) Floating-point arithmetic Haptica Motion control Commande d'accélérationTéléopération bilatérale Rangée de porte programmable de champ Arithmétique de virgule flottante Haptique Commande de mouvement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Bilateral teleoperation has been needed in many areas, such as space activities, work on an atomic power plant, minimally invasive surgery, etc. In bilateral teleoperation, transfer of keen tactile sense, which is as if the operator directly touches the environment, is required. Sensing of wide-frequency-bandwidth force information is required in achieving the transferring of a keen tactile sensation. A bilateral controller based on acceleration control with disturbance observers is available to achieve transfer of a keen tactile sensation. In this bilateral controller, the frequency bandwidth of sensed force is determined by the cutoff frequency of a low-pass filter used in the disturbance observer. The cutoff frequency is in inverse proportion to a sampling period. Therefore, shortening of the sampling period improves performance of bilateral teleoperation. In this paper, a bilateral-teleoperation system using a field-programmable gate array (FPGA) is introduced. The FPGA is an large scale integration where a user can design its internal logic. When the motion controller is implemented on an FPGA, it operates faster than that implemented in a personal computer with a real-time operating system. The sampling period is shortened from 100 to 10 $muhbox{s}$ by using an FPGA. The implemented controller is evaluated by experiments.
Le teleoperation bilatéral a été nécessaire dans beaucoup de secteurs, tels que des activités de l'espace, travaillent à une usine de puissance atomique, d'une façon minimum à une chirurgie invahissante, etc. Dans le teleoperation bilatéral, le transfert du sens tactile vif, qui est comme si l'opérateur touche directement l'environnement, est exigé. La sensation d'information détaillée de force de largeur de bande de fréquence est exigée en réalisant le transfert d'une sensation tactile vive. Un contrôleur bilatéral basé sur la commande d'accélération avec des observateurs de perturbation est disponible pour réaliser le transfert d'une sensation tactile vive. Dans ce contrôleur bilatéral, la largeur de bande de fréquence de la force sentie est déterminée par la fréquence de coupure d'un filtre passe-bas utilisé dans l'observateur de perturbation. La fréquence de coupure est dans la proportion inverse avec une période de prélèvement. Par conséquent, le raccourcissement de la période de prélèvement améliore l'exécution du teleoperation bilatéral. En cet article, un système bilatéral de teleoperation employant une rangée de porte programmable de champ (FPGA) est présenté. Le FPGA est une intégration à grande échelle où un utilisateur peut concevoir sa logique interne. Quand le contrôleur de mouvement est mis en application sur un FPGA, il fonctionne plus rapidement que cela mis en application dans un PC avec un logiciel d'exploitation en temps réel. La période de prélèvement se raccourcit de 100 à 10 $muhbox {s} $ en employant un FPGA. Le contrôleur mis en application est évalué par des expériences.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Télécommande En ligne : ishii@sum.sd.keio.ac.jp, west@sd.keio.ac.jp, ohnishi@sd.keio.ac.jp FPGA-based analog functional measurements for adaptive control in mixed-signal systems / Qin, Jie in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1885-1897 p.
Titre : FPGA-based analog functional measurements for adaptive control in mixed-signal systems Titre original : Mesures fonctionnelles analogues FPGA-basées pour la commande adaptative dans les systèmes mélangés de signal Type de document : texte imprimé Auteurs : Qin, Jie, Auteur ; Stroud, Charles E., Auteur ; Dai, Fa Foster, Auteur Article en page(s) : 1885-1897 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Adaptive control Bruit-in self-test (BIST) Field-programmable gate arrays (FPGAs) Mixed-signal testing Noise figure (NF) Commande adaptive Bruit dans l'auto-testRangées de porte programmables de champ Essai mélangé de signal Chiffre de bruit Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A field-programmable-gate-array (FPGA)-based built-in self-test (BIST) approach that is used for adaptive control in mixed-signal systems is presented. It provides the capability to perform accurate analog functional measurements of critical parameters such as the third-order intercept point, frequency amplitude and phase responses, and noise figure. The results of these measurements can then be used to adaptively control the analog circuitry for calibration and compensation. The BIST circuitry consists of a direct digital synthesizer-based test pattern generator and a multiplier/accumulator-based output response analyzer. The BIST approach has been implemented in an FPGA-based mixed-signal system and used for actual analog functional measurements. The BIST measurements agree quite well with the results obtained with the traditional analog test equipment. The proposed BIST circuitry provides a unique means for high-performance adaptive control in mixed-signal systems.
Une rangée de porte programmable de champ (FPGA) - basé construit dans l'approche (BIST) d'autotest qui est employée pour la commande adaptative dans les systèmes mélangés de signal est présentée. Elle fournit les possibilités pour effectuer des mesures fonctionnelles analogues précises des paramètres critiques tels que le point d'interception, les réponses d'amplitude de fréquence et de phase, et le chiffre de troisième ordre de bruit. Les résultats de ces mesures peuvent alors être employés pour commander de manière adaptative les circuits analogues pour le calibrage et la compensation. Les circuits de BIST se composent d'un générateur de carte-test basé par synthétiseur numérique direct et d'un multiplicateur/d'un analyseur de réponse de rendement basé par accumulateur. L'approche de BIST a été mise en application dans un système mélangé FPGA-basé de signal et employée pour des mesures fonctionnelles analogues réelles. Les mesures de BIST sont conformes tout à fait bien aux résultats obtenus avec l'équipement d'essai analogue traditionnel. Les circuits proposés de BIST fournissent des moyens uniques pour la commande adaptative à rendement élevé dans les systèmes mélangés de signal.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes adaptatifs-- En ligne : qinjie1@auburn.edu, strouce@auburn.edu, daifa01@auburn.edu [article] FPGA-based analog functional measurements for adaptive control in mixed-signal systems = Mesures fonctionnelles analogues FPGA-basées pour la commande adaptative dans les systèmes mélangés de signal [texte imprimé] / Qin, Jie, Auteur ; Stroud, Charles E., Auteur ; Dai, Fa Foster, Auteur . - 1885-1897 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1885-1897 p.
Mots-clés : Adaptive control Bruit-in self-test (BIST) Field-programmable gate arrays (FPGAs) Mixed-signal testing Noise figure (NF) Commande adaptive Bruit dans l'auto-testRangées de porte programmables de champ Essai mélangé de signal Chiffre de bruit Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A field-programmable-gate-array (FPGA)-based built-in self-test (BIST) approach that is used for adaptive control in mixed-signal systems is presented. It provides the capability to perform accurate analog functional measurements of critical parameters such as the third-order intercept point, frequency amplitude and phase responses, and noise figure. The results of these measurements can then be used to adaptively control the analog circuitry for calibration and compensation. The BIST circuitry consists of a direct digital synthesizer-based test pattern generator and a multiplier/accumulator-based output response analyzer. The BIST approach has been implemented in an FPGA-based mixed-signal system and used for actual analog functional measurements. The BIST measurements agree quite well with the results obtained with the traditional analog test equipment. The proposed BIST circuitry provides a unique means for high-performance adaptive control in mixed-signal systems.
Une rangée de porte programmable de champ (FPGA) - basé construit dans l'approche (BIST) d'autotest qui est employée pour la commande adaptative dans les systèmes mélangés de signal est présentée. Elle fournit les possibilités pour effectuer des mesures fonctionnelles analogues précises des paramètres critiques tels que le point d'interception, les réponses d'amplitude de fréquence et de phase, et le chiffre de troisième ordre de bruit. Les résultats de ces mesures peuvent alors être employés pour commander de manière adaptative les circuits analogues pour le calibrage et la compensation. Les circuits de BIST se composent d'un générateur de carte-test basé par synthétiseur numérique direct et d'un multiplicateur/d'un analyseur de réponse de rendement basé par accumulateur. L'approche de BIST a été mise en application dans un système mélangé FPGA-basé de signal et employée pour des mesures fonctionnelles analogues réelles. Les mesures de BIST sont conformes tout à fait bien aux résultats obtenus avec l'équipement d'essai analogue traditionnel. Les circuits proposés de BIST fournissent des moyens uniques pour la commande adaptative à rendement élevé dans les systèmes mélangés de signal.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes adaptatifs-- En ligne : qinjie1@auburn.edu, strouce@auburn.edu, daifa01@auburn.edu Design and implementation of modular FPGA-based PID controllers / Chan, Yuen Fong in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1898-1906 p.
Titre : Design and implementation of modular FPGA-based PID controllers Titre original : Conception et exécution des contrôleurs FPGA-basés modulaires de PID Type de document : texte imprimé Auteurs : Chan, Yuen Fong, Auteur ; M. Moallem, Auteur ; Wang, Wei, Auteur Article en page(s) : 1898-1906 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Distributed arithmetic (DA) Embedded controllers Field-programmable gate arrays (FPGAs) design Power and speed optimization Proportional-integral-derivative (PID) controller Arithmétique distribuée Contrôleurs incorporés Conception programmable de rangées de porte de champ Optimisation de puissance et de vitesse Contrôleur dérivé intégral proportionnel Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, modular design of embedded feedback controllers using field-programmable gate array (FPGA) technology is studied. To this end, a novel distributed-arithmetic (DA)-based proportional–integral–derivative (PID) controller algorithm is proposed and integrated into a digital feedback control system. The DA-based PID controller demonstrates 80% savings in hardware utilization and 40% savings in power consumption compared to the multiplier-based scheme. It also offers good closed-loop performance while using less resources, resulting in cost reduction, high speed, and low power consumption, which is desirable in embedded control applications. The complete digital control system is built using commercial FPGAs to demonstrate the efficiency. The design uses a modular approach, so that some modules can be reused in other applications. These reusable modules can be ported into Matlab/Simulink as Simulink blocks for hardware/software cosimulation or integrated into a larger design in the Matlab/Simulink environment to allow for rapid prototyping applications.
Dans cette conception de papier et modulaire des contrôleurs incorporés de rétroaction employant la technologie programmable de la rangée de porte de champ (FPGA) est étudié. À cet effet, un roman a distribué l'arithmétique (DA) - le contrôleur (PID) dérivé intégral proportionnel basé que l'algorithme est proposé et intégré dans un système de commande numérique de rétroaction. Le contrôleur DA-basé de PID démontre l'épargne de 80% dans l'utilisation de matériel et l'épargne de 40% dans la puissance d'énergie comparée à l'arrangement multiplicateur-basé. Il offre également la bonne exécution de boucle bloquée tout en en utilisant moins de ressources, ayant pour résultat la réduction des coûts, la vitesse, et la consommation de basse puissance, qui est souhaitable dans des applications incluses de commande. Le système complet de commande numérique est établi en utilisant FPGAs commercial pour démontrer l'efficacité. La conception emploie une approche modulaire, de sorte que quelques modules puissent être réutilisés dans d'autres applications. Ces modules réutilisables peuvent être mis en communication dans Matlab/Simulink comme blocs de Simulink pour le cosimulation de matériel/logiciel ou être intégrés dans une plus grande conception dans l'environnement de Matlab/Simulink pour tenir compte des applications rapides de prototypage.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Rétroaction (électronique) En ligne : mmoallem@sfu.ca [article] Design and implementation of modular FPGA-based PID controllers = Conception et exécution des contrôleurs FPGA-basés modulaires de PID [texte imprimé] / Chan, Yuen Fong, Auteur ; M. Moallem, Auteur ; Wang, Wei, Auteur . - 1898-1906 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1898-1906 p.
Mots-clés : Distributed arithmetic (DA) Embedded controllers Field-programmable gate arrays (FPGAs) design Power and speed optimization Proportional-integral-derivative (PID) controller Arithmétique distribuée Contrôleurs incorporés Conception programmable de rangées de porte de champ Optimisation de puissance et de vitesse Contrôleur dérivé intégral proportionnel Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, modular design of embedded feedback controllers using field-programmable gate array (FPGA) technology is studied. To this end, a novel distributed-arithmetic (DA)-based proportional–integral–derivative (PID) controller algorithm is proposed and integrated into a digital feedback control system. The DA-based PID controller demonstrates 80% savings in hardware utilization and 40% savings in power consumption compared to the multiplier-based scheme. It also offers good closed-loop performance while using less resources, resulting in cost reduction, high speed, and low power consumption, which is desirable in embedded control applications. The complete digital control system is built using commercial FPGAs to demonstrate the efficiency. The design uses a modular approach, so that some modules can be reused in other applications. These reusable modules can be ported into Matlab/Simulink as Simulink blocks for hardware/software cosimulation or integrated into a larger design in the Matlab/Simulink environment to allow for rapid prototyping applications.
Dans cette conception de papier et modulaire des contrôleurs incorporés de rétroaction employant la technologie programmable de la rangée de porte de champ (FPGA) est étudié. À cet effet, un roman a distribué l'arithmétique (DA) - le contrôleur (PID) dérivé intégral proportionnel basé que l'algorithme est proposé et intégré dans un système de commande numérique de rétroaction. Le contrôleur DA-basé de PID démontre l'épargne de 80% dans l'utilisation de matériel et l'épargne de 40% dans la puissance d'énergie comparée à l'arrangement multiplicateur-basé. Il offre également la bonne exécution de boucle bloquée tout en en utilisant moins de ressources, ayant pour résultat la réduction des coûts, la vitesse, et la consommation de basse puissance, qui est souhaitable dans des applications incluses de commande. Le système complet de commande numérique est établi en utilisant FPGAs commercial pour démontrer l'efficacité. La conception emploie une approche modulaire, de sorte que quelques modules puissent être réutilisés dans d'autres applications. Ces modules réutilisables peuvent être mis en communication dans Matlab/Simulink comme blocs de Simulink pour le cosimulation de matériel/logiciel ou être intégrés dans une plus grande conception dans l'environnement de Matlab/Simulink pour tenir compte des applications rapides de prototypage.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Rétroaction (électronique) En ligne : mmoallem@sfu.ca FPGA-based current controllers for AC machine drives—A review / Naouar, Mohamed-Wissem in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1907-1925 p.
Titre : FPGA-based current controllers for AC machine drives—A review Titre original : Les contrôleurs courants FPGA-basés pour la machine à AC Conduit-Un la revue Type de document : texte imprimé Auteurs : Naouar, Mohamed-Wissem, Auteur ; Monmasson, Eric, Auteur ; Naassani, Ahmed Ammar, Auteur Article en page(s) : 1907-1925 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Alternating current (ac) machine drives Current control Field-programmable gate arrays (FPGAs) Hardware architecture design Commandes de machine de courant alternatif Commande courante Rangées de porte programmables de champ Conception d'architecture de matériel Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The aim of this paper is to present the interest of implementing digital controllers using field-programmable gate array (FPGA) components. To this purpose, a variety of current control techniques, which is applied to alternating current machine drives, is designed and implemented. They consist of on –off current controllers, proportional–integral current controller, and predictive current controller. The quality of the regulated current is significantly improved. It is mainly due to a very important reduction of the execution time delay. Indeed, in all described techniques, the execution time of the designed hardware architectures is only a few microseconds. This time reduction derives directly from the possibility offered by FPGAs to design very powerful dedicated architectures. Numerous experimental results are given in order to illustrate the efficiency of FPGA-based solutions to achieve high-performance control of electrical systems.
Le but de cet article est de présent l'intérêt de mettre en application les contrôleurs numériques employant les composants programmables de la rangée de porte de champ (FPGA). À ce but, une variété de techniques courantes de commande, qui est appliquée aux commandes de machine de courant alternatif, est conçue et mise en application. Elles se composent des contrôleurs courants marche-arrêt, du contrôleur courant intégral proportionnel, et du contrôleur courant prédictif. La qualité du courant réglé est sensiblement améliorée. Elle est principalement due à une réduction très importante du temps d'exécution retardent. En effet, dans toutes les techniques décrites, la période d'exécution des architectures de matériel conçues est seulement quelques micro-secondes. Cette réduction de temps dérive directement de la possibilité offerte par FPGAs aux architectures consacrées très puissantes de conception. Des résultats expérimentaux nombreux sont donnés afin d'illustrer l'efficacité des solutions FPGA-basées pour réaliser la commande à rendement élevé des systèmes électriques.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électrique En ligne : wissem_naouar@yahoo.fr, ilhem_slama@enit.rnu.tn, eric.monmasson@iupge.u-cergy.fr [...] [article] FPGA-based current controllers for AC machine drives—A review = Les contrôleurs courants FPGA-basés pour la machine à AC Conduit-Un la revue [texte imprimé] / Naouar, Mohamed-Wissem, Auteur ; Monmasson, Eric, Auteur ; Naassani, Ahmed Ammar, Auteur . - 1907-1925 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1907-1925 p.
Mots-clés : Alternating current (ac) machine drives Current control Field-programmable gate arrays (FPGAs) Hardware architecture design Commandes de machine de courant alternatif Commande courante Rangées de porte programmables de champ Conception d'architecture de matériel Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The aim of this paper is to present the interest of implementing digital controllers using field-programmable gate array (FPGA) components. To this purpose, a variety of current control techniques, which is applied to alternating current machine drives, is designed and implemented. They consist of on –off current controllers, proportional–integral current controller, and predictive current controller. The quality of the regulated current is significantly improved. It is mainly due to a very important reduction of the execution time delay. Indeed, in all described techniques, the execution time of the designed hardware architectures is only a few microseconds. This time reduction derives directly from the possibility offered by FPGAs to design very powerful dedicated architectures. Numerous experimental results are given in order to illustrate the efficiency of FPGA-based solutions to achieve high-performance control of electrical systems.
Le but de cet article est de présent l'intérêt de mettre en application les contrôleurs numériques employant les composants programmables de la rangée de porte de champ (FPGA). À ce but, une variété de techniques courantes de commande, qui est appliquée aux commandes de machine de courant alternatif, est conçue et mise en application. Elles se composent des contrôleurs courants marche-arrêt, du contrôleur courant intégral proportionnel, et du contrôleur courant prédictif. La qualité du courant réglé est sensiblement améliorée. Elle est principalement due à une réduction très importante du temps d'exécution retardent. En effet, dans toutes les techniques décrites, la période d'exécution des architectures de matériel conçues est seulement quelques micro-secondes. Cette réduction de temps dérive directement de la possibilité offerte par FPGAs aux architectures consacrées très puissantes de conception. Des résultats expérimentaux nombreux sont donnés afin d'illustrer l'efficacité des solutions FPGA-basées pour réaliser la commande à rendement élevé des systèmes électriques.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électrique En ligne : wissem_naouar@yahoo.fr, ilhem_slama@enit.rnu.tn, eric.monmasson@iupge.u-cergy.fr [...] FPGA-based decentralized control of arrayed MEMS for microrobotic application / Chapuis, Yves-Andre in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1926-1936 p.
Titre : FPGA-based decentralized control of arrayed MEMS for microrobotic application Titre original : Commande décentralisée FPGA-Basée de MEMS rangé pour l'application de microrobotique Type de document : texte imprimé Auteurs : Chapuis, Yves-Andre, Auteur ; Zhou, Lingfei, Auteur ; Fukuta, Yamato, Auteur Article en page(s) : 1926-1936 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Air-flow micromanipulation Distributed control Field-programmable gate arrays (FPGAs) Microelectromechanical systems (MEMS) Micromanipulation de flux d'air Commande distribuée Rangées de porte programmables de champ Systèmes micrélectromécanical Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, the authors have developed and implemented a decentralized decision-making strategy using field-programmable gate array (FPGA) technology as a prototype for an integrated controller of a microelectromechanical systems (MEMS) array for air-flow planar micromanipulation. The MEMS array was proposed to be integrated in a hybrid multichip module containing the FPGA-based controller. Algorithms and architectures, used for the decentralized control implementation and the hardware resource optimization, are described. A charge-coupled device camera was used to make each MEMS like an autonomous system when the distributed MEMS chip was tested. Finally, under air-flow condition, the FPGA-based decentralized control system successfully performed an object manipulation.
En cet article, les auteurs ont développé et ont mis en application une stratégie décentralisée de prise de décision en utilisant la technologie programmable de la rangée de porte de champ (FPGA) pendant qu'un prototype pour un contrôleur intégré d'une rangée microelectromechanical des systèmes (MEMS) pour la micromanipulation planaire de circulation d'air. On a proposé la rangée de MEMS pour être intégré dans un module hybride de multichip contenant le contrôleur FPGA-basé. Des algorithmes et les architectures, utilisés pour l'exécution décentralisée de commande et l'optimisation de ressource de matériel, sont décrits. Un appareil-photo à couplage de charge de dispositif a été employé pour faire chaque MEMS comme un Autonomous System quand le morceau distribué de MEMS a été examiné. En conclusion, dans la condition de flux d'air, le système de commande décentralisé FPGA-basé a avec succès effectué une manipulation d'objet.DEWEY : 621 RAMEAU : Systèmes microélectromécaniques En ligne : Yves-Andre.Chapuis@iness.c-strasbourg.fr [article] FPGA-based decentralized control of arrayed MEMS for microrobotic application = Commande décentralisée FPGA-Basée de MEMS rangé pour l'application de microrobotique [texte imprimé] / Chapuis, Yves-Andre, Auteur ; Zhou, Lingfei, Auteur ; Fukuta, Yamato, Auteur . - 1926-1936 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1926-1936 p.
Mots-clés : Air-flow micromanipulation Distributed control Field-programmable gate arrays (FPGAs) Microelectromechanical systems (MEMS) Micromanipulation de flux d'air Commande distribuée Rangées de porte programmables de champ Systèmes micrélectromécanical Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, the authors have developed and implemented a decentralized decision-making strategy using field-programmable gate array (FPGA) technology as a prototype for an integrated controller of a microelectromechanical systems (MEMS) array for air-flow planar micromanipulation. The MEMS array was proposed to be integrated in a hybrid multichip module containing the FPGA-based controller. Algorithms and architectures, used for the decentralized control implementation and the hardware resource optimization, are described. A charge-coupled device camera was used to make each MEMS like an autonomous system when the distributed MEMS chip was tested. Finally, under air-flow condition, the FPGA-based decentralized control system successfully performed an object manipulation.
En cet article, les auteurs ont développé et ont mis en application une stratégie décentralisée de prise de décision en utilisant la technologie programmable de la rangée de porte de champ (FPGA) pendant qu'un prototype pour un contrôleur intégré d'une rangée microelectromechanical des systèmes (MEMS) pour la micromanipulation planaire de circulation d'air. On a proposé la rangée de MEMS pour être intégré dans un module hybride de multichip contenant le contrôleur FPGA-basé. Des algorithmes et les architectures, utilisés pour l'exécution décentralisée de commande et l'optimisation de ressource de matériel, sont décrits. Un appareil-photo à couplage de charge de dispositif a été employé pour faire chaque MEMS comme un Autonomous System quand le morceau distribué de MEMS a été examiné. En conclusion, dans la condition de flux d'air, le système de commande décentralisé FPGA-basé a avec succès effectué une manipulation d'objet.DEWEY : 621 RAMEAU : Systèmes microélectromécaniques En ligne : Yves-Andre.Chapuis@iness.c-strasbourg.fr FPGA Implementation of Embedded Fuzzy Controllers for Robotic Applications / Sanchez-Solano, Santiago in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1937-1945 p.
Titre : FPGA Implementation of Embedded Fuzzy Controllers for Robotic Applications Titre original : Exécution de FPGA des contrôleurs brouillés incorporés pour des applications robotiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Sanchez-Solano, Santiago, Auteur ; Cabrera, Alejandro J., Auteur ; Baturone, Iluminada, Auteur Article en page(s) : 1937-1945 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Autonomous vehicles Embedded systems Field-programmable gate arrays (FPGAs) Fuzzy control Intellectual property (IP) Véhicules autonomes Systèmes inclus Réseaux logiques programmables par l'utilisateur Commande brouillée Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Fuzzy-logic-based inference techniques provide efficient solutions for control problems in classical and emerging applications. However, the lack of specific design tools and systematic approaches for hardware implementation of complex fuzzy controllers limits the applicability of these techniques in modern microelectronics products. This paper discusses a design strategy that eases the implementation of embedded fuzzy controllers as systems on programmable chips. The development of the controllers is carried out by means of a reconfigurable platform based on field-programmable gate arrays. This platform combines specific hardware to implement fuzzy inference modules with a general-purpose processor, thus allowing the realization of hybrid hardware/software solutions. As happens to the components of the processing system, the specific fuzzy elements are conceived as configurable intellectual property modules in order to accelerate the controller design cycle. The design methodology and tool chain presented in this paper have been applied to the realization of a control system for solving the navigation tasks of an autonomous vehicle.
les techniques Brouillé-logique-basées d'inférence fournissent les solutions efficaces pour des problèmes de commande dans des applications classiques et naissantes. Cependant, le manque d'outils de conception spécifiques et d'approches systématiques pour l'exécution de matériel des contrôleurs brouillés complexes limite l'applicabilité de ces techniques dans les produits modernes de la microélectronique. Cet article discute une stratégie de conception qui soulage l'exécution des contrôleurs brouillés incorporés comme systèmes sur les morceaux programmables. Le développement des contrôleurs est effectué au moyen d'une plateforme reconfigurable basée sur des rangées de porte field-programmable. Cette plateforme combine le matériel spécifique pour mettre en application les modules brouillés d'inférence avec un processeur d'usage universel, de ce fait permettant la réalisation des solutions hybrides de matériel/logiciel. Comme arrive aux composants du système de traitement, les éléments brouillés spécifiques sont conçus pendant que les modules configurables de propriété intellectuelle accélèrent le cycle de conception de contrôleur. La chaîne de méthodologie et d'outil de conception présentée en cet article ont été appliquées à la réalisation d'un système de commande pour résoudre la navigation charge d'un véhicule autonome.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Réseaux logiques programmables par l'utilisateur En ligne : santiago@imse.cnm.es, lumi@imse.cnm.es, alex@electrica.cujae.edu.cu [article] FPGA Implementation of Embedded Fuzzy Controllers for Robotic Applications = Exécution de FPGA des contrôleurs brouillés incorporés pour des applications robotiques [texte imprimé] / Sanchez-Solano, Santiago, Auteur ; Cabrera, Alejandro J., Auteur ; Baturone, Iluminada, Auteur . - 1937-1945 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1937-1945 p.
Mots-clés : Autonomous vehicles Embedded systems Field-programmable gate arrays (FPGAs) Fuzzy control Intellectual property (IP) Véhicules autonomes Systèmes inclus Réseaux logiques programmables par l'utilisateur Commande brouillée Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Fuzzy-logic-based inference techniques provide efficient solutions for control problems in classical and emerging applications. However, the lack of specific design tools and systematic approaches for hardware implementation of complex fuzzy controllers limits the applicability of these techniques in modern microelectronics products. This paper discusses a design strategy that eases the implementation of embedded fuzzy controllers as systems on programmable chips. The development of the controllers is carried out by means of a reconfigurable platform based on field-programmable gate arrays. This platform combines specific hardware to implement fuzzy inference modules with a general-purpose processor, thus allowing the realization of hybrid hardware/software solutions. As happens to the components of the processing system, the specific fuzzy elements are conceived as configurable intellectual property modules in order to accelerate the controller design cycle. The design methodology and tool chain presented in this paper have been applied to the realization of a control system for solving the navigation tasks of an autonomous vehicle.
les techniques Brouillé-logique-basées d'inférence fournissent les solutions efficaces pour des problèmes de commande dans des applications classiques et naissantes. Cependant, le manque d'outils de conception spécifiques et d'approches systématiques pour l'exécution de matériel des contrôleurs brouillés complexes limite l'applicabilité de ces techniques dans les produits modernes de la microélectronique. Cet article discute une stratégie de conception qui soulage l'exécution des contrôleurs brouillés incorporés comme systèmes sur les morceaux programmables. Le développement des contrôleurs est effectué au moyen d'une plateforme reconfigurable basée sur des rangées de porte field-programmable. Cette plateforme combine le matériel spécifique pour mettre en application les modules brouillés d'inférence avec un processeur d'usage universel, de ce fait permettant la réalisation des solutions hybrides de matériel/logiciel. Comme arrive aux composants du système de traitement, les éléments brouillés spécifiques sont conçus pendant que les modules configurables de propriété intellectuelle accélèrent le cycle de conception de contrôleur. La chaîne de méthodologie et d'outil de conception présentée en cet article ont été appliquées à la réalisation d'un système de commande pour résoudre la navigation charge d'un véhicule autonome.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Réseaux logiques programmables par l'utilisateur En ligne : santiago@imse.cnm.es, lumi@imse.cnm.es, alex@electrica.cujae.edu.cu Implementation of hybrid control for motor drives / Lin-Shi, Xuefang in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1946-1952 p.
Titre : Implementation of hybrid control for motor drives Titre original : Exécution de commande hybride pour des commandes de moteur Type de document : texte imprimé Auteurs : Lin-Shi, Xuefang, Auteur ; Morel, Florent, Auteur ; Llor, Ana-Maria, Auteur Article en page(s) : 1946-1952 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : AC motor drives Control Dynamic hybrid system (HS) Field-programmable gate arrays (FPGA) Hardware-software codesign Commandes de moteur à courant alternatif Commande Système hybride dynamique Codesign de matériel-logiciel Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents the implementation of a hybrid-control strategy applied to a permanent-magnet synchronous-motor (PMSM) drive. Hybrid control is a general approach for control of a switching-based hybrid system (HS). This class of HS includes a continuous process controlled by a discrete controller with a finite number of states. In the case of ac motor drives, in contrast to conventional vector control like proportional–integral control or predictive control, where the inverter is not taken into account by the controller, hybrid control integrates the inverter model and considers the state of the inverter as a control variable. It allows to obtain faster torque dynamics than vector-control algorithms. The hybrid control algorithm requires both computing velocity for real-time implementation and code flexibility for management of low-performance functions and analog–digital interfaces. Codesign appears as a promising methodology for partitioning hybrid-control algorithm between software (flexible) and hardware (velocity) while taking care of overall time constrains. In this paper, the implementation of hybrid-control algorithm for a PMSM drive is performed through a codesign approach on an Excalibur board, embedding a CPU-core (Nios-2 by Altera) inside an APEX20KE200EFC484-2X field-programmable gate array. The partitioning of software and hardware parts is explained. Experimental results show the effectiveness of the implementation. Performances, advantages, and limitations are discussed.
Cet article présente l'exécution d'une stratégie de hybride-commande appliquée à une commande à un aimant permanent du synchrone-moteur (PMSM). La commande hybride est une approche générale pour la commande d'un système hybride commutation-basé (HS). Cette classe de HS inclut un processus continu commandé par un contrôleur discret avec un nombre fini d'états. Dans le cas du moteur à courant alternatif conduit, contrairement à la commande conventionnelle de vecteur comme la commande proportionnel-intégrale ou la commande prédictive, où l'inverseur n'est pas pris en considération par le contrôleur, commande hybride intègre le modèle d'inverseur et considère l'état de l'inverseur comme variable de commande. Elle laisse obtenir une dynamique plus rapide de couple que des algorithmes de vecteur-commande. L'algorithme hybride de commande exige la vitesse de calcul pour la flexibilité en temps réel d'exécution et de code pour la gestion des fonctions à performance réduite et des interfaces analog-digital. Codesign apparaît comme méthodologie prometteuse pour diviser l'algorithme de hybride-commande entre le logiciel (flexible) et le matériel (vitesse) tandis que prendre soin de temps global contraint. En cet article, l'exécution de l'algorithme de hybride-commande pour une commande de PMSM est effectuée par une approche de codesign sur un conseil d'Excalibur, incluant un Unité-noyau (Nios-2 par Altera) à l'intérieur d'une rangée de porte field-programmable d'APEX20KE200EFC484-2X. La division des pièces de logiciel et de matériel est expliquée. Les résultats expérimentaux montrent l'efficacité de l'exécution. Des exécutions, les avantages, et les limitations sont discutés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes dynamiques hybrides En ligne : xuefang.shi@insa-lyon.fr [article] Implementation of hybrid control for motor drives = Exécution de commande hybride pour des commandes de moteur [texte imprimé] / Lin-Shi, Xuefang, Auteur ; Morel, Florent, Auteur ; Llor, Ana-Maria, Auteur . - 1946-1952 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1946-1952 p.
Mots-clés : AC motor drives Control Dynamic hybrid system (HS) Field-programmable gate arrays (FPGA) Hardware-software codesign Commandes de moteur à courant alternatif Commande Système hybride dynamique Codesign de matériel-logiciel Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents the implementation of a hybrid-control strategy applied to a permanent-magnet synchronous-motor (PMSM) drive. Hybrid control is a general approach for control of a switching-based hybrid system (HS). This class of HS includes a continuous process controlled by a discrete controller with a finite number of states. In the case of ac motor drives, in contrast to conventional vector control like proportional–integral control or predictive control, where the inverter is not taken into account by the controller, hybrid control integrates the inverter model and considers the state of the inverter as a control variable. It allows to obtain faster torque dynamics than vector-control algorithms. The hybrid control algorithm requires both computing velocity for real-time implementation and code flexibility for management of low-performance functions and analog–digital interfaces. Codesign appears as a promising methodology for partitioning hybrid-control algorithm between software (flexible) and hardware (velocity) while taking care of overall time constrains. In this paper, the implementation of hybrid-control algorithm for a PMSM drive is performed through a codesign approach on an Excalibur board, embedding a CPU-core (Nios-2 by Altera) inside an APEX20KE200EFC484-2X field-programmable gate array. The partitioning of software and hardware parts is explained. Experimental results show the effectiveness of the implementation. Performances, advantages, and limitations are discussed.
Cet article présente l'exécution d'une stratégie de hybride-commande appliquée à une commande à un aimant permanent du synchrone-moteur (PMSM). La commande hybride est une approche générale pour la commande d'un système hybride commutation-basé (HS). Cette classe de HS inclut un processus continu commandé par un contrôleur discret avec un nombre fini d'états. Dans le cas du moteur à courant alternatif conduit, contrairement à la commande conventionnelle de vecteur comme la commande proportionnel-intégrale ou la commande prédictive, où l'inverseur n'est pas pris en considération par le contrôleur, commande hybride intègre le modèle d'inverseur et considère l'état de l'inverseur comme variable de commande. Elle laisse obtenir une dynamique plus rapide de couple que des algorithmes de vecteur-commande. L'algorithme hybride de commande exige la vitesse de calcul pour la flexibilité en temps réel d'exécution et de code pour la gestion des fonctions à performance réduite et des interfaces analog-digital. Codesign apparaît comme méthodologie prometteuse pour diviser l'algorithme de hybride-commande entre le logiciel (flexible) et le matériel (vitesse) tandis que prendre soin de temps global contraint. En cet article, l'exécution de l'algorithme de hybride-commande pour une commande de PMSM est effectuée par une approche de codesign sur un conseil d'Excalibur, incluant un Unité-noyau (Nios-2 par Altera) à l'intérieur d'une rangée de porte field-programmable d'APEX20KE200EFC484-2X. La division des pièces de logiciel et de matériel est expliquée. Les résultats expérimentaux montrent l'efficacité de l'exécution. Des exécutions, les avantages, et les limitations sont discutés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes dynamiques hybrides En ligne : xuefang.shi@insa-lyon.fr DC-link three-phase-to-three-phase four-leg converters / Cursino Brandào Jacobina in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1953-1961 p.
Titre : DC-link three-phase-to-three-phase four-leg converters Titre original : Convertisseurs à quatre jambes de trois-phase-à-trois-phase de DC-Lien Type de document : texte imprimé Auteurs : Cursino Brandào Jacobina, Auteur ; de Freitas, Isaac Soares, Auteur ; Lima, Antonio Marcus Nogueira, Auteur Article en page(s) : 1953-1961 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Converter control DC-link converter Four-leg converter Commande de convertisseur Convertisseur de lien de DC Four-leg converter Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper investigates two reduced-switch-count dc-link three-phase-to-three-phase four-leg converters. The converters provide bidirectional power flow and power-factor control. A control strategy is proposed to obtain the maximum voltage utilization of the converters for applications in which the load frequency is equal to the grid frequency. Several relevant characteristics of the converters, such as voltage ratings, total harmonic distortion, shared-leg and capacitor currents, harmonic voltage, and power ratings are addressed. Experimental and simulated results are presented.
Cet article étudie deux convertisseurs à quatre jambes réduits de trois-phase-à-trois-phase de lien de C.C de compte de commutateur. Les convertisseurs fournissent le flux de puissance et la commande bidirectionnels de puissance-facteur. On propose une stratégie de commande pour obtenir l'utilisation maximum de tension des convertisseurs pour les applications dans lesquelles la fréquence de charge est égale à la fréquence de grille. Plusieurs caractéristiques appropriées des convertisseurs, tels que des estimations de tension, se montent à la déformation harmonique, jambe partagée et des courants de condensateur, la tension harmonique, et les estimations de puissance sont adressés. Des résultats expérimentaux et simulés sont présentés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Convertisseurs électriques En ligne : jacobina@dee.ufcg.edu.br, isaacfreitas@dee.ufcg.edu.br, amnlima@dee.ufcg.edu.br [article] DC-link three-phase-to-three-phase four-leg converters = Convertisseurs à quatre jambes de trois-phase-à-trois-phase de DC-Lien [texte imprimé] / Cursino Brandào Jacobina, Auteur ; de Freitas, Isaac Soares, Auteur ; Lima, Antonio Marcus Nogueira, Auteur . - 1953-1961 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1953-1961 p.
Mots-clés : Converter control DC-link converter Four-leg converter Commande de convertisseur Convertisseur de lien de DC Four-leg converter Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper investigates two reduced-switch-count dc-link three-phase-to-three-phase four-leg converters. The converters provide bidirectional power flow and power-factor control. A control strategy is proposed to obtain the maximum voltage utilization of the converters for applications in which the load frequency is equal to the grid frequency. Several relevant characteristics of the converters, such as voltage ratings, total harmonic distortion, shared-leg and capacitor currents, harmonic voltage, and power ratings are addressed. Experimental and simulated results are presented.
Cet article étudie deux convertisseurs à quatre jambes réduits de trois-phase-à-trois-phase de lien de C.C de compte de commutateur. Les convertisseurs fournissent le flux de puissance et la commande bidirectionnels de puissance-facteur. On propose une stratégie de commande pour obtenir l'utilisation maximum de tension des convertisseurs pour les applications dans lesquelles la fréquence de charge est égale à la fréquence de grille. Plusieurs caractéristiques appropriées des convertisseurs, tels que des estimations de tension, se montent à la déformation harmonique, jambe partagée et des courants de condensateur, la tension harmonique, et les estimations de puissance sont adressés. Des résultats expérimentaux et simulés sont présentés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Convertisseurs électriques En ligne : jacobina@dee.ufcg.edu.br, isaacfreitas@dee.ufcg.edu.br, amnlima@dee.ufcg.edu.br Complete parameter identification of large induction machines from no-load acceleration–deceleration tests / Babau, Radu in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1962-1972 p.
Titre : Complete parameter identification of large induction machines from no-load acceleration–deceleration tests Titre original : Accomplir l'identification de paramètre de grandes machines d'induction des essais sans charge d'accélération-décélération Type de document : texte imprimé Auteurs : Babau, Radu, Auteur ; Boldea, Ion, Auteur ; Miller, T. J. E. ; Muntean, Nicolae, Auteur Article en page(s) : 1962-1972 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : International electrotechnical commission (IEC) standards Large induction machines Parameter identification Testing Normes de Commission Electrotechnique Internationale Grandes machines d'induction Identification de paramètre Essai Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper introduces an offline deterministic method for identification of inertia moment, mechanical losses, and electrical parameters for large induction machines, based on Direct-On-Line starting and natural slowdown tests, performed under no-load conditions. The static characteristic of absorbed power is used for the validation of results. Complete experimental results for a 6-kV four-pole 7500-kW machine are presented. The method brings significant cost savings for testing large induction machines.
Cet article présente une méthode déterministe en différé pour l'identification du moment d'inertie, des pertes mécaniques, et des paramètres électriques pour de grandes machines d'induction, basés sur commencer de Diriger-Sur-Ligne et les essais normaux de ralentissement, réalisés dans des conditions sans charge. La caractéristique statique de la puissance absorbée est employée pour la validation des résultats. Accomplir les résultats expérimentaux pour 6-kV une machine du quatre-poteau 7500-kW sont présentés. La méthode apporte des économies significatives pour examiner de grandes machines d'induction.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines asynchrones En ligne : rbabau@Iselinux.utt.ro, boldea@Iselinux.utt.ro, nicolae@Iselinux.utt.ro, t.mille [...] [article] Complete parameter identification of large induction machines from no-load acceleration–deceleration tests = Accomplir l'identification de paramètre de grandes machines d'induction des essais sans charge d'accélération-décélération [texte imprimé] / Babau, Radu, Auteur ; Boldea, Ion, Auteur ; Miller, T. J. E. ; Muntean, Nicolae, Auteur . - 1962-1972 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1962-1972 p.
Mots-clés : International electrotechnical commission (IEC) standards Large induction machines Parameter identification Testing Normes de Commission Electrotechnique Internationale Grandes machines d'induction Identification de paramètre Essai Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper introduces an offline deterministic method for identification of inertia moment, mechanical losses, and electrical parameters for large induction machines, based on Direct-On-Line starting and natural slowdown tests, performed under no-load conditions. The static characteristic of absorbed power is used for the validation of results. Complete experimental results for a 6-kV four-pole 7500-kW machine are presented. The method brings significant cost savings for testing large induction machines.
Cet article présente une méthode déterministe en différé pour l'identification du moment d'inertie, des pertes mécaniques, et des paramètres électriques pour de grandes machines d'induction, basés sur commencer de Diriger-Sur-Ligne et les essais normaux de ralentissement, réalisés dans des conditions sans charge. La caractéristique statique de la puissance absorbée est employée pour la validation des résultats. Accomplir les résultats expérimentaux pour 6-kV une machine du quatre-poteau 7500-kW sont présentés. La méthode apporte des économies significatives pour examiner de grandes machines d'induction.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines asynchrones En ligne : rbabau@Iselinux.utt.ro, boldea@Iselinux.utt.ro, nicolae@Iselinux.utt.ro, t.mille [...] Control algorithms for a fault-tolerant PMSM drive / Oskar Wallmark in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1973-1980 p.
Titre : Control algorithms for a fault-tolerant PMSM drive Titre original : Commande d'algorithmes pour une commande insensible aux défaillances de PMSM Type de document : texte imprimé Auteurs : Oskar Wallmark, Auteur ; Lennart Harnefors, Auteur ; Carlson, Ola, Auteur Article en page(s) : 1973-1980 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Electric drive Fault tolerance Inverter Permanent-magnet synchronous motor (PMSM) Position estimation Sensorless control Speed estimation Commande électrique Tolérance de fautes Inverseur Moteur synchrone à un aimant permanent Position d'évaluation Commande de Sonde-moins Évaluation de vitesse Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes control algorithms for a fault-tolerant permanent-magnet synchronous motor (PMSM) drive. In order to improve the reliability of the drive, an algorithm for achieving a sensorless control that operates properly also in fault mode is proposed. Furthermore, it is shown how a closed-loop field-weakening controller needs to be modified in order to operate properly in fault mode. Automotive applications are in mind and the algorithms presented are verified with experimental results using an in-wheel PMSM. With the proposed modifications, the reliability of the drive can be improved.
Cet article propose des algorithmes de commande pour une commande synchrone à un aimant permanent insensible aux défaillances du moteur (PMSM). Afin d'améliorer la fiabilité de la commande, on propose un algorithme pour réaliser une commande sensorless qui fonctionne correctement également en mode de défaut. En outre, on lui montre comment un contrôleur de champ-affaiblissement en circuit fermé doit être modifié afin de fonctionner correctement en mode de défaut. Les applications des véhicules à moteur sont à l'esprit et les algorithmes présentés sont vérifiés avec des résultats expérimentaux à l'aide d'une dans-roue PMSM. Avec les modifications proposées, la fiabilité de la commande peut être améliorée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électrique-- Moteurs à aimants permanents En ligne : oskar.wallmark@ee.kth.se, lennart.harnefors@se.abb.com, ola.carlson@chalmers.se [article] Control algorithms for a fault-tolerant PMSM drive = Commande d'algorithmes pour une commande insensible aux défaillances de PMSM [texte imprimé] / Oskar Wallmark, Auteur ; Lennart Harnefors, Auteur ; Carlson, Ola, Auteur . - 1973-1980 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1973-1980 p.
Mots-clés : Electric drive Fault tolerance Inverter Permanent-magnet synchronous motor (PMSM) Position estimation Sensorless control Speed estimation Commande électrique Tolérance de fautes Inverseur Moteur synchrone à un aimant permanent Position d'évaluation Commande de Sonde-moins Évaluation de vitesse Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes control algorithms for a fault-tolerant permanent-magnet synchronous motor (PMSM) drive. In order to improve the reliability of the drive, an algorithm for achieving a sensorless control that operates properly also in fault mode is proposed. Furthermore, it is shown how a closed-loop field-weakening controller needs to be modified in order to operate properly in fault mode. Automotive applications are in mind and the algorithms presented are verified with experimental results using an in-wheel PMSM. With the proposed modifications, the reliability of the drive can be improved.
Cet article propose des algorithmes de commande pour une commande synchrone à un aimant permanent insensible aux défaillances du moteur (PMSM). Afin d'améliorer la fiabilité de la commande, on propose un algorithme pour réaliser une commande sensorless qui fonctionne correctement également en mode de défaut. En outre, on lui montre comment un contrôleur de champ-affaiblissement en circuit fermé doit être modifié afin de fonctionner correctement en mode de défaut. Les applications des véhicules à moteur sont à l'esprit et les algorithmes présentés sont vérifiés avec des résultats expérimentaux à l'aide d'une dans-roue PMSM. Avec les modifications proposées, la fiabilité de la commande peut être améliorée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électrique-- Moteurs à aimants permanents En ligne : oskar.wallmark@ee.kth.se, lennart.harnefors@se.abb.com, ola.carlson@chalmers.se Design and implementation of a robust current-control scheme for a PMSM vector drive with a simple adaptive disturbance observer / Yasser Abdel-Rady Ibrahim Mohamed in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1981-1988 p.
Titre : Design and implementation of a robust current-control scheme for a PMSM vector drive with a simple adaptive disturbance observer Titre original : Conception et exécution d'un arrangement courant robuste de commande pour une commande de vecteur de PMSM avec un observateur adaptatif simple de perturbation Type de document : texte imprimé Auteurs : Yasser Abdel-Rady Ibrahim Mohamed, Auteur Article en page(s) : 1981-1988 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Adaptive control Current control Disturbance estimation Permanent-magnet synchronous motor (PMSM) Torque-ripple minimization Commande adaptative Commande courante Moteur synchrone à un aimant permanent Minimisation de couple-ondulation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper introduces a robust current-control scheme for a permanent-magnet synchronous motor (PMSM) with a simple adaptive disturbance observer. The robust controller is realized by including an adaptive element in the reference-voltage-generation stage using the feedforward control. Due to the time-varying nature and the high-bandwidth property of the uncertainties in a practical PMSM drive system, the adaptive element is simply chosen as the estimated uncertainty function, which adaptively varies with different operating conditions. Subsequently, the frequency modes of the uncertainty function are embedded in the control effort, and a robust current-control performance is yielded. Furthermore, the inclusion of the estimated uncertainty function provides an efficient solution for torque-ripple minimization in PMSM drives. This is because the frequency modes of the disturbances to be eliminated, i.e., the flux harmonics, are included in the stable closed-loop system. To provide a high-bandwidth estimate of the uncertainty function, a simple adaptation law is derived using the nominal current dynamics and the steepest descent method. To guarantee the system's convergence and to properly tune the proposed observer, a stability analysis based on a discrete-time Lyapunov function has been used. Comparative evaluation experiments are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed control scheme under different operating conditions.
Cet article présente un arrangement robuste de courant-commande pour un moteur synchrone à un aimant permanent (PMSM) avec un observateur adaptatif simple de perturbation. Le contrôleur robuste est réalisé en incluant un élément adaptatif dans l'étape de référence-tension-génération en utilisant la commande de feedforward. En raison de la nature temps-variable et de la propriété de haut-largeur de bande des incertitudes dans un système pratique d'entraînement de PMSM, l'élément adaptatif est simplement choisi comme fonction estimée d'incertitude, qui change de manière adaptative avec différentes conditions de fonctionnement. Plus tard, les modes de fréquence de la fonction d'incertitude sont inclus dans l'effort de commande, et une exécution robuste de courant-commande est rapportée. En outre, l'inclusion de la fonction estimée d'incertitude fournit une solution efficace pour la minimisation de couple-ondulation dans des commandes de PMSM. C'est parce que les modes de fréquence des perturbations à éliminer, c.-à-d., les harmoniques de flux, sont inclus dans le système en circuit fermé stable. Pour fournir une évaluation de haut-largeur de bande de la fonction d'incertitude, une loi simple d'adaptation est dérivée en utilisant la dynamique courante nominale et la méthode de descente la plus raide. Pour garantir la convergence du système et pour accorder correctement l'observateur proposé, une analyse de stabilité basée sur une fonction de Lyapunov de temps discret a été employée. Des expériences comparatives d'évaluation sont présentées pour démontrer l'efficacité de l'arrangement proposé de commande sous différentes conditions de fonctionnement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes adaptatifs-- Moteurs à aimants permanents En ligne : yasser_rady@ieee.org [article] Design and implementation of a robust current-control scheme for a PMSM vector drive with a simple adaptive disturbance observer = Conception et exécution d'un arrangement courant robuste de commande pour une commande de vecteur de PMSM avec un observateur adaptatif simple de perturbation [texte imprimé] / Yasser Abdel-Rady Ibrahim Mohamed, Auteur . - 1981-1988 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1981-1988 p.
Mots-clés : Adaptive control Current control Disturbance estimation Permanent-magnet synchronous motor (PMSM) Torque-ripple minimization Commande adaptative Commande courante Moteur synchrone à un aimant permanent Minimisation de couple-ondulation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper introduces a robust current-control scheme for a permanent-magnet synchronous motor (PMSM) with a simple adaptive disturbance observer. The robust controller is realized by including an adaptive element in the reference-voltage-generation stage using the feedforward control. Due to the time-varying nature and the high-bandwidth property of the uncertainties in a practical PMSM drive system, the adaptive element is simply chosen as the estimated uncertainty function, which adaptively varies with different operating conditions. Subsequently, the frequency modes of the uncertainty function are embedded in the control effort, and a robust current-control performance is yielded. Furthermore, the inclusion of the estimated uncertainty function provides an efficient solution for torque-ripple minimization in PMSM drives. This is because the frequency modes of the disturbances to be eliminated, i.e., the flux harmonics, are included in the stable closed-loop system. To provide a high-bandwidth estimate of the uncertainty function, a simple adaptation law is derived using the nominal current dynamics and the steepest descent method. To guarantee the system's convergence and to properly tune the proposed observer, a stability analysis based on a discrete-time Lyapunov function has been used. Comparative evaluation experiments are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed control scheme under different operating conditions.
Cet article présente un arrangement robuste de courant-commande pour un moteur synchrone à un aimant permanent (PMSM) avec un observateur adaptatif simple de perturbation. Le contrôleur robuste est réalisé en incluant un élément adaptatif dans l'étape de référence-tension-génération en utilisant la commande de feedforward. En raison de la nature temps-variable et de la propriété de haut-largeur de bande des incertitudes dans un système pratique d'entraînement de PMSM, l'élément adaptatif est simplement choisi comme fonction estimée d'incertitude, qui change de manière adaptative avec différentes conditions de fonctionnement. Plus tard, les modes de fréquence de la fonction d'incertitude sont inclus dans l'effort de commande, et une exécution robuste de courant-commande est rapportée. En outre, l'inclusion de la fonction estimée d'incertitude fournit une solution efficace pour la minimisation de couple-ondulation dans des commandes de PMSM. C'est parce que les modes de fréquence des perturbations à éliminer, c.-à-d., les harmoniques de flux, sont inclus dans le système en circuit fermé stable. Pour fournir une évaluation de haut-largeur de bande de la fonction d'incertitude, une loi simple d'adaptation est dérivée en utilisant la dynamique courante nominale et la méthode de descente la plus raide. Pour garantir la convergence du système et pour accorder correctement l'observateur proposé, une analyse de stabilité basée sur une fonction de Lyapunov de temps discret a été employée. Des expériences comparatives d'évaluation sont présentées pour démontrer l'efficacité de l'arrangement proposé de commande sous différentes conditions de fonctionnement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes adaptatifs-- Moteurs à aimants permanents En ligne : yasser_rady@ieee.org Position control of an interior permanent-magnet synchronous motor without using a shaft position sensor / Shi, Ji-Liang in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1989-2000 p.
Titre : Position control of an interior permanent-magnet synchronous motor without using a shaft position sensor Titre original : Placer la commande d'un moteur synchrone à un aimant permanent intérieur sans utiliser une sonde de position d'axe Type de document : texte imprimé Auteurs : Shi, Ji-Liang, Auteur ; Liu, Tian-Hua, Auteur ; Chang, Yung-Chi, Auteur Article en page(s) : 1989-2000 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Digital signal processor (DSP) Interior permanent-magnet synchronous motor (IPMSM) Sensorless Processeur de signal numérique Moteur synchrone à un aimant permanent intérieur Sonde-moins Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a novel sensorless position control system for an interior permanent-magnet synchronous motor. In this paper, a novel rotor position/velocity estimation technique is proposed. This estimation technique only relates to the slopes of the stator currents and does not relate to the parameters or operating conditions of the motor. Neither an extra circuit nor an external high-frequency exciting signal is required here as compared to other position estimation techniques. In addition, the proposed estimator works well in transient, steady-state, and standstill conditions. As a result, the proposed method is very robust and useful. To improve the performance of the position-control system, an optimal controller is proposed. By using this controller, a fast transient response, good load disturbance rejection capability, and satisfactory tracking ability can be achieved. A digital signal processor, TMS-320-LF-2407, is used to execute the rotor position/velocity estimation, the current-loop control, the velocity-loop control, and the position-loop control. As a result, a fully digital position-control system is achieved. Several experimental results validate the theoretical analysis.
Cet article propose un système de commande sensorless de position de roman pour un moteur synchrone à un aimant permanent intérieur. En cet article, on propose une technique d'évaluation de position/vitesse de rotor de roman. Cette technique d'évaluation se relie seulement aux pentes des courants de redresseur et ne se relie pas aux paramètres ou aux conditions de fonctionnement du moteur. Ni un circuit supplémentaire ni un signal passionnant à haute fréquence externe n'est exigé ici par rapport à d'autres techniques d'évaluation de position. En outre, l'estimateur proposé fonctionne bien en états passagers, équilibrés, et d'arrêt. En conséquence, la méthode proposée est très robuste et utile. Pour améliorer l'exécution du système de position-commande, on propose un contrôleur optimal. En employant ce contrôleur, une réponse passagère, de bonnes possibilités rapides de rejet de perturbation de charge, et une capacité de cheminement satisfaisante peuvent être réalisées. Un processeur de signal numérique, TMS-320-LF-2407, est habitué pour exécuter la position de rotor/évaluation de vitesse, la commande de boucle de courant, la commande de vitesse-boucle, et la commande de position-boucle. En conséquence, un système entièrement numérique de position-commande est réalisé. Plusieurs résultats expérimentaux valident l'analyse théorique.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à aimants permanents En ligne : liu@mail.ntust.edu.tw [article] Position control of an interior permanent-magnet synchronous motor without using a shaft position sensor = Placer la commande d'un moteur synchrone à un aimant permanent intérieur sans utiliser une sonde de position d'axe [texte imprimé] / Shi, Ji-Liang, Auteur ; Liu, Tian-Hua, Auteur ; Chang, Yung-Chi, Auteur . - 1989-2000 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 1989-2000 p.
Mots-clés : Digital signal processor (DSP) Interior permanent-magnet synchronous motor (IPMSM) Sensorless Processeur de signal numérique Moteur synchrone à un aimant permanent intérieur Sonde-moins Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a novel sensorless position control system for an interior permanent-magnet synchronous motor. In this paper, a novel rotor position/velocity estimation technique is proposed. This estimation technique only relates to the slopes of the stator currents and does not relate to the parameters or operating conditions of the motor. Neither an extra circuit nor an external high-frequency exciting signal is required here as compared to other position estimation techniques. In addition, the proposed estimator works well in transient, steady-state, and standstill conditions. As a result, the proposed method is very robust and useful. To improve the performance of the position-control system, an optimal controller is proposed. By using this controller, a fast transient response, good load disturbance rejection capability, and satisfactory tracking ability can be achieved. A digital signal processor, TMS-320-LF-2407, is used to execute the rotor position/velocity estimation, the current-loop control, the velocity-loop control, and the position-loop control. As a result, a fully digital position-control system is achieved. Several experimental results validate the theoretical analysis.
Cet article propose un système de commande sensorless de position de roman pour un moteur synchrone à un aimant permanent intérieur. En cet article, on propose une technique d'évaluation de position/vitesse de rotor de roman. Cette technique d'évaluation se relie seulement aux pentes des courants de redresseur et ne se relie pas aux paramètres ou aux conditions de fonctionnement du moteur. Ni un circuit supplémentaire ni un signal passionnant à haute fréquence externe n'est exigé ici par rapport à d'autres techniques d'évaluation de position. En outre, l'estimateur proposé fonctionne bien en états passagers, équilibrés, et d'arrêt. En conséquence, la méthode proposée est très robuste et utile. Pour améliorer l'exécution du système de position-commande, on propose un contrôleur optimal. En employant ce contrôleur, une réponse passagère, de bonnes possibilités rapides de rejet de perturbation de charge, et une capacité de cheminement satisfaisante peuvent être réalisées. Un processeur de signal numérique, TMS-320-LF-2407, est habitué pour exécuter la position de rotor/évaluation de vitesse, la commande de boucle de courant, la commande de vitesse-boucle, et la commande de position-boucle. En conséquence, un système entièrement numérique de position-commande est réalisé. Plusieurs résultats expérimentaux valident l'analyse théorique.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à aimants permanents En ligne : liu@mail.ntust.edu.tw Antislip readhesion control based on speed-sensorless vector control and disturbance observer for electric commuter train—series 205-5000 of the east Japan railway company / Kadowaki, Satoshi in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2001-2008 p.
Titre : Antislip readhesion control based on speed-sensorless vector control and disturbance observer for electric commuter train—series 205-5000 of the east Japan railway company Titre original : Commande antiglissante de readhesion basée sur la commande de vecteur de vitesse-sonde-moins et l'observateur de perturbation pour les former-séries électriques 205-5000 de banlieusard de la société des chemins de fer est du Japon Type de document : texte imprimé Auteurs : Kadowaki, Satoshi, Auteur ; Ohishi, Kiyoshi, Auteur ; Hata, Tadashi, Auteur Article en page(s) : 2001-2008 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Adhesion control Antislide control Antislip control Disturbance observer Railway Speed-sensorless vector control Commande d'adhérence Commande antislide Commande antiglissante Observateur de perturbation Chemin de fer Commande de vecteur de vitesse-sonde-moins Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The improvement of adhesion characteristics is important in electric commuter train. The electric commuter train has both a slip phenomenon and a slide phenomenon. Slip-and-slide phenomena degrade the comfortable riding performance of electric commuter train. We have already proposed an antislip/antislide readhesion control system based on disturbance observer and sensorless vector control. The effectiveness of the proposed method has been confirmed by the experiment and the numerical simulation using the tested bogie system of electric commuter train. Then, we apply the proposed method to the actual electric commuter train of series 205-5000 of the East Japan Railway Company. In the experimental results of series 205-5000, this paper demonstrates that the proposed antislip/slide readhesion control system has the desired driving wheel torque response. Moreover, this paper discusses the evaluation method of readhesion control test results.
L'amélioration des caractéristiques d'adhérence est importante dans le train électrique de banlieusard. Le train électrique de banlieusard a un phénomène de glissade et un phénomène de glissière. Glisser-et-glisser les phénomènes dégradent l'exécution confortable d'équitation du train électrique de banlieusard. Nous avons déjà proposé un système antiglissant/d'antislide readhesion de commande basé sur la commande de vecteur d'observateur et de sonde-moins de perturbation. L'efficacité de la méthode proposée a été confirmée par l'expérience et la simulation numérique en utilisant le système examiné de charriot du train électrique de banlieusard. Puis, nous appliquons la méthode proposée au train électrique réel de banlieusard de la série 205-5000 d'East Japan Railway Company. Dans les résultats expérimentaux des séries 205-5000, cet article démontre que le système proposé antiglissant/de glissière readhesion de commande a la réponse désirée de couple de roue d'entraînement. D'ailleurs, cet article discute la méthode d'évaluation de résultats d'essai de commande de readhesion.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Brouillage électromagnétique En ligne : ohishi@vos.nagaokaut.ac.jp, hata@jreast.co.jp, yasukawa@toyodenki.co.jp [article] Antislip readhesion control based on speed-sensorless vector control and disturbance observer for electric commuter train—series 205-5000 of the east Japan railway company = Commande antiglissante de readhesion basée sur la commande de vecteur de vitesse-sonde-moins et l'observateur de perturbation pour les former-séries électriques 205-5000 de banlieusard de la société des chemins de fer est du Japon [texte imprimé] / Kadowaki, Satoshi, Auteur ; Ohishi, Kiyoshi, Auteur ; Hata, Tadashi, Auteur . - 2001-2008 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2001-2008 p.
Mots-clés : Adhesion control Antislide control Antislip control Disturbance observer Railway Speed-sensorless vector control Commande d'adhérence Commande antislide Commande antiglissante Observateur de perturbation Chemin de fer Commande de vecteur de vitesse-sonde-moins Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The improvement of adhesion characteristics is important in electric commuter train. The electric commuter train has both a slip phenomenon and a slide phenomenon. Slip-and-slide phenomena degrade the comfortable riding performance of electric commuter train. We have already proposed an antislip/antislide readhesion control system based on disturbance observer and sensorless vector control. The effectiveness of the proposed method has been confirmed by the experiment and the numerical simulation using the tested bogie system of electric commuter train. Then, we apply the proposed method to the actual electric commuter train of series 205-5000 of the East Japan Railway Company. In the experimental results of series 205-5000, this paper demonstrates that the proposed antislip/slide readhesion control system has the desired driving wheel torque response. Moreover, this paper discusses the evaluation method of readhesion control test results.
L'amélioration des caractéristiques d'adhérence est importante dans le train électrique de banlieusard. Le train électrique de banlieusard a un phénomène de glissade et un phénomène de glissière. Glisser-et-glisser les phénomènes dégradent l'exécution confortable d'équitation du train électrique de banlieusard. Nous avons déjà proposé un système antiglissant/d'antislide readhesion de commande basé sur la commande de vecteur d'observateur et de sonde-moins de perturbation. L'efficacité de la méthode proposée a été confirmée par l'expérience et la simulation numérique en utilisant le système examiné de charriot du train électrique de banlieusard. Puis, nous appliquons la méthode proposée au train électrique réel de banlieusard de la série 205-5000 d'East Japan Railway Company. Dans les résultats expérimentaux des séries 205-5000, cet article démontre que le système proposé antiglissant/de glissière readhesion de commande a la réponse désirée de couple de roue d'entraînement. D'ailleurs, cet article discute la méthode d'évaluation de résultats d'essai de commande de readhesion.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Brouillage électromagnétique En ligne : ohishi@vos.nagaokaut.ac.jp, hata@jreast.co.jp, yasukawa@toyodenki.co.jp Predictive torque control of induction machines using immediate flux control / Nemec, Mitja in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2009-2017 p.
Titre : Predictive torque control of induction machines using immediate flux control Titre original : Commande prédictive de couple des machines d'induction en utilisant la commande immédiate de flux Type de document : texte imprimé Auteurs : Nemec, Mitja, Auteur ; Nedeljkovic, David, Auteur ; Ambrozic, Vanja, Auteur Article en page(s) : 2009-2017 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Digital signal processors (DSPs) Induction motors Inverters Modulation Processeurs de signal numérique Moteurs à induction Inverseurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a new concept for the control of voltage-source inverter (VSI)-fed induction machines. The method uses a predictive algorithm and can be split into two parts. The purpose of the first part, i.e., predictive torque control (PTC), is to predict the stator reference flux vector corresponding to the reference torque at the end of the sampling interval. The second part of the method provides accurate tracing of the stator reference flux by selecting either an active or a zero voltage vector. This approach is called immediate flux control (IFC), where two possible variants are suggested. In the first variant, a simple and fast algorithm obtains minimal stator flux error by impressing either an active or a zero voltage vector throughout the entire sampling interval. Consequently, the switching frequency becomes very low, but current and torque ripple are considerable. The second IFC variant generates the stator flux more accurately by applying an active voltage vector only throughout a calculated time slot within a sampling interval, whereas, during the remaining time of the sampling interval, a zero voltage vector is impressed. As a result, higher switching frequency arises, but it is still lower than that with space vector modulation. Both IFC variants, together with PTC, require minimal processing time and were efficiently implemented in a digital signal processor, which controlled a 3-kW induction machine drive. The obtained experimental results confirm the validity of the proposed approach.
Cet article propose un nouveau concept pour la commande de l'inverseur de tension-source (VSI) - machines d'induction de Fédéral. La méthode emploie un algorithme prédictif et peut être coupée en deux parts. Le but de la première partie, c.-à-d., la commande prédictive de couple (ptc), est de prévoir le vecteur de flux de référence de redresseur correspondant au couple de référence à la fin de l'intervalle de prélèvement. La deuxième partie de la méthode fournit le traçage précis du flux de référence de redresseur en choisissant un vecteur actif ou zéro de tension. Cette approche s'appelle la commande immédiate de flux (IFC), où deux variantes possibles sont suggérées. En la première variante, un algorithme simple et rapide obtient l'erreur minimale de flux de redresseur en impressionnant un vecteur actif ou zéro de tension dans tout l'intervalle de prélèvement entier. En conséquence, la fréquence de commutation devient très basse, mais l'ondulation de courant et de couple sont considérable. La deuxième variante d'IFC produit du flux de redresseur plus exactement en appliquant un vecteur actif de tension seulement dans toute une fente de temps calculée dans un intervalle de prélèvement, tandis que, pendant la période restante de l'intervalle de prélèvement, un vecteur zéro de tension est impressionné. En conséquence, une fréquence plus élevée de commutation surgit, mais elle est encore inférieure à celle avec la modulation de vecteur de l'espace. Les deux variantes d'IFC, ainsi que le ptc, ont besoin de la durée de la transformation minimale et ont été efficacement mises en application dans un processeur de signal numérique, qui a commandé une commande de machine de l'induction 3-kW. Les résultats expérimentaux obtenus confirment la validité de l'approche proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande prédictive-- Machines asynchrones En ligne : vanjaa@fe.uni-lj.si [article] Predictive torque control of induction machines using immediate flux control = Commande prédictive de couple des machines d'induction en utilisant la commande immédiate de flux [texte imprimé] / Nemec, Mitja, Auteur ; Nedeljkovic, David, Auteur ; Ambrozic, Vanja, Auteur . - 2009-2017 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2009-2017 p.
Mots-clés : Digital signal processors (DSPs) Induction motors Inverters Modulation Processeurs de signal numérique Moteurs à induction Inverseurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a new concept for the control of voltage-source inverter (VSI)-fed induction machines. The method uses a predictive algorithm and can be split into two parts. The purpose of the first part, i.e., predictive torque control (PTC), is to predict the stator reference flux vector corresponding to the reference torque at the end of the sampling interval. The second part of the method provides accurate tracing of the stator reference flux by selecting either an active or a zero voltage vector. This approach is called immediate flux control (IFC), where two possible variants are suggested. In the first variant, a simple and fast algorithm obtains minimal stator flux error by impressing either an active or a zero voltage vector throughout the entire sampling interval. Consequently, the switching frequency becomes very low, but current and torque ripple are considerable. The second IFC variant generates the stator flux more accurately by applying an active voltage vector only throughout a calculated time slot within a sampling interval, whereas, during the remaining time of the sampling interval, a zero voltage vector is impressed. As a result, higher switching frequency arises, but it is still lower than that with space vector modulation. Both IFC variants, together with PTC, require minimal processing time and were efficiently implemented in a digital signal processor, which controlled a 3-kW induction machine drive. The obtained experimental results confirm the validity of the proposed approach.
Cet article propose un nouveau concept pour la commande de l'inverseur de tension-source (VSI) - machines d'induction de Fédéral. La méthode emploie un algorithme prédictif et peut être coupée en deux parts. Le but de la première partie, c.-à-d., la commande prédictive de couple (ptc), est de prévoir le vecteur de flux de référence de redresseur correspondant au couple de référence à la fin de l'intervalle de prélèvement. La deuxième partie de la méthode fournit le traçage précis du flux de référence de redresseur en choisissant un vecteur actif ou zéro de tension. Cette approche s'appelle la commande immédiate de flux (IFC), où deux variantes possibles sont suggérées. En la première variante, un algorithme simple et rapide obtient l'erreur minimale de flux de redresseur en impressionnant un vecteur actif ou zéro de tension dans tout l'intervalle de prélèvement entier. En conséquence, la fréquence de commutation devient très basse, mais l'ondulation de courant et de couple sont considérable. La deuxième variante d'IFC produit du flux de redresseur plus exactement en appliquant un vecteur actif de tension seulement dans toute une fente de temps calculée dans un intervalle de prélèvement, tandis que, pendant la période restante de l'intervalle de prélèvement, un vecteur zéro de tension est impressionné. En conséquence, une fréquence plus élevée de commutation surgit, mais elle est encore inférieure à celle avec la modulation de vecteur de l'espace. Les deux variantes d'IFC, ainsi que le ptc, ont besoin de la durée de la transformation minimale et ont été efficacement mises en application dans un processeur de signal numérique, qui a commandé une commande de machine de l'induction 3-kW. Les résultats expérimentaux obtenus confirment la validité de l'approche proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande prédictive-- Machines asynchrones En ligne : vanjaa@fe.uni-lj.si Online identification of stator transient inductance in rotor-flux-oriented induction motor drive / Shin, Myoung-Ho in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2018-2023 p.
Titre : Online identification of stator transient inductance in rotor-flux-oriented induction motor drive Titre original : Identification en ligne d'inductance passagère de redresseur dans la commande rotor-flux-orientée de moteur à induction Type de document : texte imprimé Auteurs : Shin, Myoung-Ho, Auteur ; Hyun, Dong-Seok, Auteur Article en page(s) : 2018-2023 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Inductance estimation Induction motor Rotor flux orientation Stator transient inductance Evaluation d'inductance Moteur à induction Orientation de flux de rotor Inductance de coupure de redresseur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In a rotor-flux-oriented induction motor drive, stator transient inductance is varied with the change of operating conditions. If the stator transient inductance is not tuned, the field orientation cannot be obtained. As a result, $q$-axis rotor flux does not become zero, and the performance is deteriorated. This paper shows the problems caused by the detuning of stator transient inductance and proposes a simple online tuning scheme of stator transient inductance for an indirect rotor flux-oriented induction motor drive. Stator transient inductance is estimated only by stator voltage and stator current. The proposed method is verified by simulation and experimental results.
Dans une commande rotor-flux-orientée de moteur à induction, l'inductance passagère de redresseur est changée avec le changement des conditions de fonctionnement. Si l'inductance passagère de redresseur n'est pas accordée, l'orientation de champ ne peut pas être obtenue. En conséquence, le flux de rotor de $q$-axis ne devient pas zéro, et l'exécution est détériorée. Cet article montre les problèmes provoqués par detuning de l'inductance passagère de redresseur et propose un arrangement de accord en ligne simple d'inductance passagère de redresseur pour une commande flux-orientée par rotor indirect de moteur à induction. L'inductance passagère de redresseur est estimée seulement par tension de redresseur et courant de redresseur. La méthode proposée est vérifiée par la simulation et les résultats expérimentaux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Inductance-- Rotors-- Redresseurs de courant électrique En ligne : mhshin@snut.ac.kr, dshyun@hanyang.ac.kr [article] Online identification of stator transient inductance in rotor-flux-oriented induction motor drive = Identification en ligne d'inductance passagère de redresseur dans la commande rotor-flux-orientée de moteur à induction [texte imprimé] / Shin, Myoung-Ho, Auteur ; Hyun, Dong-Seok, Auteur . - 2018-2023 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2018-2023 p.
Mots-clés : Inductance estimation Induction motor Rotor flux orientation Stator transient inductance Evaluation d'inductance Moteur à induction Orientation de flux de rotor Inductance de coupure de redresseur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In a rotor-flux-oriented induction motor drive, stator transient inductance is varied with the change of operating conditions. If the stator transient inductance is not tuned, the field orientation cannot be obtained. As a result, $q$-axis rotor flux does not become zero, and the performance is deteriorated. This paper shows the problems caused by the detuning of stator transient inductance and proposes a simple online tuning scheme of stator transient inductance for an indirect rotor flux-oriented induction motor drive. Stator transient inductance is estimated only by stator voltage and stator current. The proposed method is verified by simulation and experimental results.
Dans une commande rotor-flux-orientée de moteur à induction, l'inductance passagère de redresseur est changée avec le changement des conditions de fonctionnement. Si l'inductance passagère de redresseur n'est pas accordée, l'orientation de champ ne peut pas être obtenue. En conséquence, le flux de rotor de $q$-axis ne devient pas zéro, et l'exécution est détériorée. Cet article montre les problèmes provoqués par detuning de l'inductance passagère de redresseur et propose un arrangement de accord en ligne simple d'inductance passagère de redresseur pour une commande flux-orientée par rotor indirect de moteur à induction. L'inductance passagère de redresseur est estimée seulement par tension de redresseur et courant de redresseur. La méthode proposée est vérifiée par la simulation et les résultats expérimentaux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Inductance-- Rotors-- Redresseurs de courant électrique En ligne : mhshin@snut.ac.kr, dshyun@hanyang.ac.kr Chaoization of DC motors for industrial mixing / Ye, S. in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2024-2032 p.
Titre : Chaoization of DC motors for industrial mixing Titre original : Chaoization des moteurs DC pour le mélange industriel Type de document : texte imprimé Auteurs : Ye, S., Auteur ; Chau, K. T., Auteur Article en page(s) : 2024-2032 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Chaos Mixing Motion control Motors Chaos Mélange Commande de mouvement Moteurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Conventional industrial mixing is ineffective, which consumes a lot of energy. In this paper, an effective mixing approach is proposed and implemented by using an electrical chaoization. Namely, a permanent-magnet dc motor, which acts as the agitator, is electrically chaoized by time-delay feedback control. It is identified that there are three adjustable control parameters: the torque parameter which induces chaotic motion, the speed parameter which adjusts the motion boundary, and the time-delay parameter which tunes the refreshing rate. Both computer simulation and experimental results are given to verify the proposed chaoization. Finally, realistic mixing of an acid-base solution is used to verify the effectiveness of the proposed chaotic mixing.
Le mélange industriel conventionnel est inefficace, qui consomme beaucoup d'énergie. En cet article, une approche de mélange efficace est proposée et mise en application en employant un chaoization électrique. À savoir, un moteur à un aimant permanent de C.C, qui agit en tant qu'agitateur, est chaoized électriquement par commande à retard de temps de rétroaction. On l'identifie qu'il y a trois paramètres réglables de commande : le paramètre de couple qui induit le mouvement chaotique, le paramètre de vitesse qui ajuste la frontière de mouvement, et le paramètre à retard de temps qui accorde la vitesse de régénération. La simulation sur ordinateur et les résultats expérimentaux sont donnés pour vérifier le chaoization proposé. En conclusion, le mélange réaliste d'une solution d'acide-base est employé pour vérifier l'efficacité du mélange chaotique proposé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Chaos (théorie des systèmes)-- Moteurs à aimants permanents En ligne : ktchau@eee.hku.hk [article] Chaoization of DC motors for industrial mixing = Chaoization des moteurs DC pour le mélange industriel [texte imprimé] / Ye, S., Auteur ; Chau, K. T., Auteur . - 2024-2032 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2024-2032 p.
Mots-clés : Chaos Mixing Motion control Motors Chaos Mélange Commande de mouvement Moteurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Conventional industrial mixing is ineffective, which consumes a lot of energy. In this paper, an effective mixing approach is proposed and implemented by using an electrical chaoization. Namely, a permanent-magnet dc motor, which acts as the agitator, is electrically chaoized by time-delay feedback control. It is identified that there are three adjustable control parameters: the torque parameter which induces chaotic motion, the speed parameter which adjusts the motion boundary, and the time-delay parameter which tunes the refreshing rate. Both computer simulation and experimental results are given to verify the proposed chaoization. Finally, realistic mixing of an acid-base solution is used to verify the effectiveness of the proposed chaotic mixing.
Le mélange industriel conventionnel est inefficace, qui consomme beaucoup d'énergie. En cet article, une approche de mélange efficace est proposée et mise en application en employant un chaoization électrique. À savoir, un moteur à un aimant permanent de C.C, qui agit en tant qu'agitateur, est chaoized électriquement par commande à retard de temps de rétroaction. On l'identifie qu'il y a trois paramètres réglables de commande : le paramètre de couple qui induit le mouvement chaotique, le paramètre de vitesse qui ajuste la frontière de mouvement, et le paramètre à retard de temps qui accorde la vitesse de régénération. La simulation sur ordinateur et les résultats expérimentaux sont donnés pour vérifier le chaoization proposé. En conclusion, le mélange réaliste d'une solution d'acide-base est employé pour vérifier l'efficacité du mélange chaotique proposé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Chaos (théorie des systèmes)-- Moteurs à aimants permanents En ligne : ktchau@eee.hku.hk Dynamic and vibration analysis of a multimotor DC drive system with elastic shafts driving a tissue paper machine / Michael, Costas A. in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2033-2046 p.
Titre : Dynamic and vibration analysis of a multimotor DC drive system with elastic shafts driving a tissue paper machine Titre original : Analyse dynamique et de vibration d'un système d'entraînement DC de multimoteur avec les axes élastiques conduisant une machine de papier de soie de soie Type de document : texte imprimé Auteurs : Michael, Costas A., Auteur ; Safacas, Athanasios N., Auteur Article en page(s) : 2033-2046 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Current and torque control DC motor drives Modeling Pulp and paper industry Resonance Simulation Vibration Commande de courant et de couple Commande de moteur DC Pulpe et industrie de papier Modélisation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, the influence of the stiffness and damping of real elastic shafts on the behavior of a multidrive system driving a tissue paper machine is investigated. The drive system consists of four dc motors, where two of them drive the Yankee drying cylinder and the other two drive the presses section. Six-pulse thyristor bridge power converters that are connected to the same power transformer supply the motors. The inertias of the motors and the driven machines, in conjunction with the shaft stiffness, form mechanical resonators. Thus, resonance phenomena may occur, which may lead to undesirable results. This particular case results to two three-mass and one five-mass systems. This paper presents an analysis of the resonance frequencies of two sections of the machine during startup and machine production, considering the shaft stiffness (shaft diameter, length, and thickness). The elastic shafts eliminate the ripple of the motor electromagnetic torque, which is transferred to the driven machine. The behavior of elastic shafts with different stiffness in the transmission system is studied. Moreover, the steady state and dynamic behavior of the system considering the influence of the elastic shafts and vibration analysis were investigated using simulation. A model algorithm for system simulation was developed using the MATLAB/SIMULINK software. Characteristic simulation results are presented and are expressed in terms of speed and torque response. Considering the resonance frequency analysis and simulation results, mechanical design guidelines can be given for the most significant drive components in order to avoid torsional oscillation resonance phenomena and minimize torsional oscillations of the drive system.
En cet article, l'influence de la rigidité et l'atténuation de vrais axes élastiques sur le comportement d'un système multicommande conduisant une machine de papier de soie de soie est étudiée. Le système d'entraînement se compose de quatre moteurs de C.C, où deux d'entre eux commande le cylindre sécheur de Yankee et l'autre commande deux les pressions sectionnent. convertisseurs de puissance de pont en thyristor de Six-impulsion qui sont reliés à la même offre de transformateur de puissance les moteurs. Les inertias des moteurs et des machines conduites, en même temps que la rigidité d'axe, forment les résonateurs mécaniques. Ainsi, les phénomènes de résonance peuvent se produire, qui peuvent mener aux résultats indésirables. Ce cas de détail résulte aux systèmes des deux trois-masses et de l'une cinq-masse. Cet article présente une analyse des fréquences de résonance de deux sections de la machine pendant la production à la machine de démarrage et, vu la rigidité d'axe (diamètre, longueur, et épaisseur d'axe). Les axes élastiques éliminent l'ondulation du couple électromagnétique de moteur, qui est transféré à la machine conduite. Le comportement des axes élastiques avec la rigidité différente dans le système de transmission est étudié. D'ailleurs, l'état d'équilibre et le comportement dynamique du système considérant l'influence des axes et de l'analyse élastiques de vibration ont été étudiés en utilisant la simulation. Un algorithme modèle pour la simulation de système a été développé en utilisant le logiciel de MATLAB/SIMULINK. Des résultats caractéristiques de simulation sont présentés et sont exprimés en termes de réponse de vitesse et de couple. Vu les résultats d'analyse et de simulation de fréquence de résonance, des directives mécaniques de conception peuvent être données pour les composants les plus significatifs d'entraînement afin d'éviter des phénomènes de torsion de résonance d'oscillation et réduire au minimum des oscillations de torsion du système d'entraînement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Courants électriques-- Vibrations-- Résonance En ligne : a.n.safacas@ee.upatras.gr [article] Dynamic and vibration analysis of a multimotor DC drive system with elastic shafts driving a tissue paper machine = Analyse dynamique et de vibration d'un système d'entraînement DC de multimoteur avec les axes élastiques conduisant une machine de papier de soie de soie [texte imprimé] / Michael, Costas A., Auteur ; Safacas, Athanasios N., Auteur . - 2033-2046 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2033-2046 p.
Mots-clés : Current and torque control DC motor drives Modeling Pulp and paper industry Resonance Simulation Vibration Commande de courant et de couple Commande de moteur DC Pulpe et industrie de papier Modélisation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, the influence of the stiffness and damping of real elastic shafts on the behavior of a multidrive system driving a tissue paper machine is investigated. The drive system consists of four dc motors, where two of them drive the Yankee drying cylinder and the other two drive the presses section. Six-pulse thyristor bridge power converters that are connected to the same power transformer supply the motors. The inertias of the motors and the driven machines, in conjunction with the shaft stiffness, form mechanical resonators. Thus, resonance phenomena may occur, which may lead to undesirable results. This particular case results to two three-mass and one five-mass systems. This paper presents an analysis of the resonance frequencies of two sections of the machine during startup and machine production, considering the shaft stiffness (shaft diameter, length, and thickness). The elastic shafts eliminate the ripple of the motor electromagnetic torque, which is transferred to the driven machine. The behavior of elastic shafts with different stiffness in the transmission system is studied. Moreover, the steady state and dynamic behavior of the system considering the influence of the elastic shafts and vibration analysis were investigated using simulation. A model algorithm for system simulation was developed using the MATLAB/SIMULINK software. Characteristic simulation results are presented and are expressed in terms of speed and torque response. Considering the resonance frequency analysis and simulation results, mechanical design guidelines can be given for the most significant drive components in order to avoid torsional oscillation resonance phenomena and minimize torsional oscillations of the drive system.
En cet article, l'influence de la rigidité et l'atténuation de vrais axes élastiques sur le comportement d'un système multicommande conduisant une machine de papier de soie de soie est étudiée. Le système d'entraînement se compose de quatre moteurs de C.C, où deux d'entre eux commande le cylindre sécheur de Yankee et l'autre commande deux les pressions sectionnent. convertisseurs de puissance de pont en thyristor de Six-impulsion qui sont reliés à la même offre de transformateur de puissance les moteurs. Les inertias des moteurs et des machines conduites, en même temps que la rigidité d'axe, forment les résonateurs mécaniques. Ainsi, les phénomènes de résonance peuvent se produire, qui peuvent mener aux résultats indésirables. Ce cas de détail résulte aux systèmes des deux trois-masses et de l'une cinq-masse. Cet article présente une analyse des fréquences de résonance de deux sections de la machine pendant la production à la machine de démarrage et, vu la rigidité d'axe (diamètre, longueur, et épaisseur d'axe). Les axes élastiques éliminent l'ondulation du couple électromagnétique de moteur, qui est transféré à la machine conduite. Le comportement des axes élastiques avec la rigidité différente dans le système de transmission est étudié. D'ailleurs, l'état d'équilibre et le comportement dynamique du système considérant l'influence des axes et de l'analyse élastiques de vibration ont été étudiés en utilisant la simulation. Un algorithme modèle pour la simulation de système a été développé en utilisant le logiciel de MATLAB/SIMULINK. Des résultats caractéristiques de simulation sont présentés et sont exprimés en termes de réponse de vitesse et de couple. Vu les résultats d'analyse et de simulation de fréquence de résonance, des directives mécaniques de conception peuvent être données pour les composants les plus significatifs d'entraînement afin d'éviter des phénomènes de torsion de résonance d'oscillation et réduire au minimum des oscillations de torsion du système d'entraînement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Courants électriques-- Vibrations-- Résonance En ligne : a.n.safacas@ee.upatras.gr A unified approach to the very fast torque control methods for DC and AC machines / Serrano-Iribarnegaray, Luis in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2047-2056 p.
Titre : A unified approach to the very fast torque control methods for DC and AC machines Titre original : Une approche unifiée aux méthodes de contrôle très rapides de couple pour des machines de D.C et à A.C Type de document : texte imprimé Auteurs : Serrano-Iribarnegaray, Luis, Auteur ; Martinez-Roman, Javier, Auteur Article en page(s) : 2047-2056 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Direct current (dc) and alternating current (ac) motor drives Direct torque control (DTC) Field-oriented control (FOC) Space phasors Vector control Courant continu et commandes de moteur à courant alternatif Commande directe de couple Champs orienté de commande Phasors de l'espace Commande de vecteur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The general strategy to get a very fast torque control in a dc or ac machine is based on keeping the pulsational electromotive forces (EMFs) of all of its phases as small as possible during the transient states and achieving the torque changes by exclusively enhancing the rotational EMFs. All the resources available have to be oriented in this direction. This very simple but profound physical idea, when applied to dc or ac machines, allows the different control methods for these machines that have been developed to date and regarded as the best from a dynamic point of view to be deduced in a unified, systematic, and straightforward way.
La stratégie générale pour obtenir une commande très rapide de couple dans une machine de C.C ou à C.A. est basée sur maintenir les forces électromotrices pulsationnelles (EMFs) de toutes ses phases aussi petites que possible pendant les états passagers et la réalisation du couple change en augmentant exclusivement l'EMFs de rotation. Toutes ressources disponibles doivent être orientées dans cette direction. Cette idée physique très simple mais profonde, une fois appliquée aux machines de C.C ou à C.A., permet les différentes méthodes de contrôle pour cette manière de machines qui ont été développées jusqu'ici et considérées en tant que meilleur d'un point de vue dynamique à déduire dans unifiée, systématique, et franche.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Courants électriques En ligne : lserrano@die.upv.es, jmroman@die.upv.es [article] A unified approach to the very fast torque control methods for DC and AC machines = Une approche unifiée aux méthodes de contrôle très rapides de couple pour des machines de D.C et à A.C [texte imprimé] / Serrano-Iribarnegaray, Luis, Auteur ; Martinez-Roman, Javier, Auteur . - 2047-2056 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2047-2056 p.
Mots-clés : Direct current (dc) and alternating current (ac) motor drives Direct torque control (DTC) Field-oriented control (FOC) Space phasors Vector control Courant continu et commandes de moteur à courant alternatif Commande directe de couple Champs orienté de commande Phasors de l'espace Commande de vecteur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The general strategy to get a very fast torque control in a dc or ac machine is based on keeping the pulsational electromotive forces (EMFs) of all of its phases as small as possible during the transient states and achieving the torque changes by exclusively enhancing the rotational EMFs. All the resources available have to be oriented in this direction. This very simple but profound physical idea, when applied to dc or ac machines, allows the different control methods for these machines that have been developed to date and regarded as the best from a dynamic point of view to be deduced in a unified, systematic, and straightforward way.
La stratégie générale pour obtenir une commande très rapide de couple dans une machine de C.C ou à C.A. est basée sur maintenir les forces électromotrices pulsationnelles (EMFs) de toutes ses phases aussi petites que possible pendant les états passagers et la réalisation du couple change en augmentant exclusivement l'EMFs de rotation. Toutes ressources disponibles doivent être orientées dans cette direction. Cette idée physique très simple mais profonde, une fois appliquée aux machines de C.C ou à C.A., permet les différentes méthodes de contrôle pour cette manière de machines qui ont été développées jusqu'ici et considérées en tant que meilleur d'un point de vue dynamique à déduire dans unifiée, systématique, et franche.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Courants électriques En ligne : lserrano@die.upv.es, jmroman@die.upv.es Analysis of insertion loss and impedance compatibility of hybrid EMI filter based on equivalent circuit model / Chen, Wenjie in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2057-2064 p.
Titre : Analysis of insertion loss and impedance compatibility of hybrid EMI filter based on equivalent circuit model Titre original : Analyse de la perte d'insertion et compatibilité d'impédance du filtre d'IEM hybride basé sur le modèle de circuit équivalent Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, Wenjie, Auteur ; Yang, Xu, Auteur ; Wang, Zhaoan, Auteur Article en page(s) : 2057-2064 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Active filter Electromagnetic interference (EMI) Hybrid Model Filtre actif Interférence électromagnétique Hybride Modèle Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The hybrid active electromagnetic interference filter (HAEF) is considered one of the best options for improving power quality for a number of considerations. A systematic classification and identification of HAEF configurations is given, including their insertion losses, impedance compatibilities, potential applications, and comparative features. It is aimed at providing a broad perspective on the status of HAEF technology to researchers and application engineers dealing with EMI issues. The basis of discussion is an equivalent circuit model that includes all possible combinations of active and passive elements and matches these to the desirable attributes. The evaluation indicates those topologies that are known and those topologies that are relatively new.
Le filtre actif hybride d'interférence électromagnétique (HAEF) est considéré une des meilleures options pour améliorer la qualité de puissance pour un certain nombre de considérations. Une classification et une identification systématiques des configurations de HAEF est donnée, y compris leurs pertes d'insertion, compatibilités d'impédance, applications potentielles, et dispositifs comparatifs. Elle est visée fournissant une large perspective sur le statut de technologie de HAEF aux chercheurs et aux ingénieurs technico-commercials traitant des questions d'IEM. La base de la discussion est un modèle de circuit équivalent qui inclut toutes les combinaisons possibles des éléments et des matchs actifs et passifs ceux-ci aux attributs souhaitables. L'évaluation indique ces topologies qui sont connues et ces topologies qui sont relativement nouvelles.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Filtres électriques actifs-- Brouillage électromagnétique En ligne : cwj@mail.xjtu.edu.cn [article] Analysis of insertion loss and impedance compatibility of hybrid EMI filter based on equivalent circuit model = Analyse de la perte d'insertion et compatibilité d'impédance du filtre d'IEM hybride basé sur le modèle de circuit équivalent [texte imprimé] / Chen, Wenjie, Auteur ; Yang, Xu, Auteur ; Wang, Zhaoan, Auteur . - 2057-2064 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2057-2064 p.
Mots-clés : Active filter Electromagnetic interference (EMI) Hybrid Model Filtre actif Interférence électromagnétique Hybride Modèle Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The hybrid active electromagnetic interference filter (HAEF) is considered one of the best options for improving power quality for a number of considerations. A systematic classification and identification of HAEF configurations is given, including their insertion losses, impedance compatibilities, potential applications, and comparative features. It is aimed at providing a broad perspective on the status of HAEF technology to researchers and application engineers dealing with EMI issues. The basis of discussion is an equivalent circuit model that includes all possible combinations of active and passive elements and matches these to the desirable attributes. The evaluation indicates those topologies that are known and those topologies that are relatively new.
Le filtre actif hybride d'interférence électromagnétique (HAEF) est considéré une des meilleures options pour améliorer la qualité de puissance pour un certain nombre de considérations. Une classification et une identification systématiques des configurations de HAEF est donnée, y compris leurs pertes d'insertion, compatibilités d'impédance, applications potentielles, et dispositifs comparatifs. Elle est visée fournissant une large perspective sur le statut de technologie de HAEF aux chercheurs et aux ingénieurs technico-commercials traitant des questions d'IEM. La base de la discussion est un modèle de circuit équivalent qui inclut toutes les combinaisons possibles des éléments et des matchs actifs et passifs ceux-ci aux attributs souhaitables. L'évaluation indique ces topologies qui sont connues et ces topologies qui sont relativement nouvelles.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Filtres électriques actifs-- Brouillage électromagnétique En ligne : cwj@mail.xjtu.edu.cn Reduced acoustic noise variable DC-bus-voltage-based sensorless switched reluctance motor drive for HVAC applications / Panda, Debiprasad in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2065-2078 p.
Titre : Reduced acoustic noise variable DC-bus-voltage-based sensorless switched reluctance motor drive for HVAC applications Titre original : Bruit acoustique réduit sondes-moins C.C-Autobus-tension-basé variable a commuté la commande de moteur d'hésitation pour des applications de la CAHTLe bruit acoustique réduit sondes-moins C.C-Autobus-tension-basé variable a commuté la commande de moteur d Type de document : texte imprimé Auteurs : Panda, Debiprasad, Auteur ; Ramanarayanan, V., Auteur Article en page(s) : 2065-2078 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Heating Ventilation and air conditioning (HVAC) application Low acoustic noise switched reluctance (SR) motor Radial force and vibration Sensorless operation Single-pulse operation Chauffage Ventilation et application de climatisation Acoustique moteur d'hésitation commuté bas par bruit Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, a control strategy for reduced acoustic noise and sensorless operation of a switched reluctance (SR) motor is proposed for heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) application, where the magnitude of the dc-bus voltage is controlled as a function of speed and the motor is operated in a single-pulse mode for all speed range. The dc-bus voltage is controlled by incorporating a dc chopper between the three-phase line rectifier and a split dc-link capacitor-type four-switch power converter. Such controller reduces the acoustic noise, provides more accurate position estimation for sensorless operation, and improves the life expectancy of the motor. The algorithm is first simulated through MATLAB/SIMULINK and then tested on a four-phase 8/6-pole 4-kW SR motor. The test results of achieved acoustic noise and improved sensorless operation are presented. Through the proposed method, the acoustic noise is reduced by almost 15 dB compared to the conventional scheme at low-speed regime. The proposed method is intended to drive a fan type of load in HVAC applications, where the dynamic performance requirement is not a stringent criterion.
En cet article, une stratégie de commande pour le fonctionnement acoustique réduit de bruit et de sonde-moins d'un moteur commuté d'hésitation (SR) est proposée pour le chauffage, ventilation, et l'application de la climatisation (la CAHT), où l'importance de la tension de C.C-autobus est commandée en fonction de la vitesse et du moteur est actionnée en mode de simple-impulsion pour toute la gamme de vitesse. La tension de C.C-autobus est commandée en incorporant un découpeur de C.C entre la ligne triphasée redresseur et un type fendu convertisseur de condensateur de C.C-lien de puissance de quatre-commutateur. Un tel contrôleur réduit le bruit acoustique, fournit une évaluation plus précise de position pour l'opération sensorless, et améliore l'espérance de vie du moteur. L'algorithme est d'abord simulé par MATLAB/SIMULINK et ensuite examiné sur un moteur four-phase de SR de 8/6-pole 4-kW. Les résultats d'essai du bruit acoustique réalisé et de l'opération améliorée de sonde-moins sont présentés. Par la méthode proposée, le bruit acoustique est réduit par le DB presque 15 comparé à l'arrangement conventionnel au régime à vitesse réduite. La méthode proposée est prévue pour conduire un type de ventilateur de charge dans des applications de la CAHT, où la condition d'exécution dynamique n'est pas un critère rigoureux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Chauffage-- Condensateurs électriques En ligne : dpanda@ieee.org [article] Reduced acoustic noise variable DC-bus-voltage-based sensorless switched reluctance motor drive for HVAC applications = Bruit acoustique réduit sondes-moins C.C-Autobus-tension-basé variable a commuté la commande de moteur d'hésitation pour des applications de la CAHTLe bruit acoustique réduit sondes-moins C.C-Autobus-tension-basé variable a commuté la commande de moteur d [texte imprimé] / Panda, Debiprasad, Auteur ; Ramanarayanan, V., Auteur . - 2065-2078 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2065-2078 p.
Mots-clés : Heating Ventilation and air conditioning (HVAC) application Low acoustic noise switched reluctance (SR) motor Radial force and vibration Sensorless operation Single-pulse operation Chauffage Ventilation et application de climatisation Acoustique moteur d'hésitation commuté bas par bruit Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, a control strategy for reduced acoustic noise and sensorless operation of a switched reluctance (SR) motor is proposed for heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) application, where the magnitude of the dc-bus voltage is controlled as a function of speed and the motor is operated in a single-pulse mode for all speed range. The dc-bus voltage is controlled by incorporating a dc chopper between the three-phase line rectifier and a split dc-link capacitor-type four-switch power converter. Such controller reduces the acoustic noise, provides more accurate position estimation for sensorless operation, and improves the life expectancy of the motor. The algorithm is first simulated through MATLAB/SIMULINK and then tested on a four-phase 8/6-pole 4-kW SR motor. The test results of achieved acoustic noise and improved sensorless operation are presented. Through the proposed method, the acoustic noise is reduced by almost 15 dB compared to the conventional scheme at low-speed regime. The proposed method is intended to drive a fan type of load in HVAC applications, where the dynamic performance requirement is not a stringent criterion.
En cet article, une stratégie de commande pour le fonctionnement acoustique réduit de bruit et de sonde-moins d'un moteur commuté d'hésitation (SR) est proposée pour le chauffage, ventilation, et l'application de la climatisation (la CAHT), où l'importance de la tension de C.C-autobus est commandée en fonction de la vitesse et du moteur est actionnée en mode de simple-impulsion pour toute la gamme de vitesse. La tension de C.C-autobus est commandée en incorporant un découpeur de C.C entre la ligne triphasée redresseur et un type fendu convertisseur de condensateur de C.C-lien de puissance de quatre-commutateur. Un tel contrôleur réduit le bruit acoustique, fournit une évaluation plus précise de position pour l'opération sensorless, et améliore l'espérance de vie du moteur. L'algorithme est d'abord simulé par MATLAB/SIMULINK et ensuite examiné sur un moteur four-phase de SR de 8/6-pole 4-kW. Les résultats d'essai du bruit acoustique réalisé et de l'opération améliorée de sonde-moins sont présentés. Par la méthode proposée, le bruit acoustique est réduit par le DB presque 15 comparé à l'arrangement conventionnel au régime à vitesse réduite. La méthode proposée est prévue pour conduire un type de ventilateur de charge dans des applications de la CAHT, où la condition d'exécution dynamique n'est pas un critère rigoureux.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Chauffage-- Condensateurs électriques En ligne : dpanda@ieee.org Elimination of waveform distortions in matrix converters using a new dual compensation method / Arias, Antoni in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2079-2087 p.
Titre : Elimination of waveform distortions in matrix converters using a new dual compensation method Titre original : Élimination des déformations de forme d'onde dans des convertisseurs de Matrice en utilisant une nouvelle méthode duelle de compensation Type de document : texte imprimé Auteurs : Arias, Antoni, Auteur ; Lee Empringham, Auteur ; Greg M. Asher, Auteur Article en page(s) : 2079-2087 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Matrix converters Nonlinearity compensation Sensorless control Convertisseurs de matrice Compensation de non-linéarité Commande de sondes-moins Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Matrix converters are becoming a real alternative to traditional topologies for many ac–ac power conversion applications. One of the less well-known advantages is the potential for reduced waveform distortion that arise from device characteristics and commutation delays. This paper describes the origin of distortion effects for a matrix converter with current sign-based commutation and gives a novel approach to the method that can, in principle, eliminate the distorting effects to give a power converter having excellent linear behavior. The effectiveness of compensation techniques are illustrated for both an open-loop matrix converter driving a passive load and a matrix converter as part of a vector-controlled drive.
Les convertisseurs de Matrix deviennent une vraie alternative aux topologies traditionnelles pour beaucoup d'applications de conversion de la puissance C.A.-C.A. Un des avantages moins bien connus est le potentiel pour la déformation réduite de forme d'onde qui résultent des caractéristiques de dispositif et la commutation retarde. Cet article décrit l'origine des effets de déformation pour un convertisseur de matrice avec la commutation signe-basée courante et donne une approche de roman à la méthode qui peut, en principe, éliminer tordre effectue pour donner un convertisseur de puissance ayant l'excellent comportement linéaire. L'efficacité des techniques de compensation sont illustrées pour un convertisseur de boucle ouverte de matrice conduisant une charge passive et un convertisseur de matrice en tant qu'élément d'une commande vecteur-commandée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Convertisseurs électriques En ligne : arias@eel.upc.edu, lee.empringham@nottingham.ac.uk, greg.asher@nottingham.ac.uk [article] Elimination of waveform distortions in matrix converters using a new dual compensation method = Élimination des déformations de forme d'onde dans des convertisseurs de Matrice en utilisant une nouvelle méthode duelle de compensation [texte imprimé] / Arias, Antoni, Auteur ; Lee Empringham, Auteur ; Greg M. Asher, Auteur . - 2079-2087 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2079-2087 p.
Mots-clés : Matrix converters Nonlinearity compensation Sensorless control Convertisseurs de matrice Compensation de non-linéarité Commande de sondes-moins Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Matrix converters are becoming a real alternative to traditional topologies for many ac–ac power conversion applications. One of the less well-known advantages is the potential for reduced waveform distortion that arise from device characteristics and commutation delays. This paper describes the origin of distortion effects for a matrix converter with current sign-based commutation and gives a novel approach to the method that can, in principle, eliminate the distorting effects to give a power converter having excellent linear behavior. The effectiveness of compensation techniques are illustrated for both an open-loop matrix converter driving a passive load and a matrix converter as part of a vector-controlled drive.
Les convertisseurs de Matrix deviennent une vraie alternative aux topologies traditionnelles pour beaucoup d'applications de conversion de la puissance C.A.-C.A. Un des avantages moins bien connus est le potentiel pour la déformation réduite de forme d'onde qui résultent des caractéristiques de dispositif et la commutation retarde. Cet article décrit l'origine des effets de déformation pour un convertisseur de matrice avec la commutation signe-basée courante et donne une approche de roman à la méthode qui peut, en principe, éliminer tordre effectue pour donner un convertisseur de puissance ayant l'excellent comportement linéaire. L'efficacité des techniques de compensation sont illustrées pour un convertisseur de boucle ouverte de matrice conduisant une charge passive et un convertisseur de matrice en tant qu'élément d'une commande vecteur-commandée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Convertisseurs électriques En ligne : arias@eel.upc.edu, lee.empringham@nottingham.ac.uk, greg.asher@nottingham.ac.uk Quasi-resonant DC-link inverter with a reduced number of active elements / Mandrek, Slawomir in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2088-2094 p.
Titre : Quasi-resonant DC-link inverter with a reduced number of active elements Titre original : Inverseur quasi-résonnant de lien C.C avec un nombre réduit d'éléments actifs Type de document : texte imprimé Auteurs : Mandrek, Slawomir, Auteur ; Chrzan, Piotr J, Auteur Article en page(s) : 2088-2094 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : AC-AC power conversion AC motor drives Electromagnetic interference (EMI) Inverters Resonant power conversion Zero-voltage switching (ZVS) Conversion de puissance d'AC-AC Commandes de moteur à courant alternatif Interference électromagnétique Inverseurs Conversion résonnante de puissance Commutation de zéro-tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, a new scheme of a parallel quasi-resonant dc-link inverter (PQRDCLI) for electrical drive applications is described. Principles of the soft-switching inverter operation for bidirectional energy transmission are presented. A PQRDCLI analysis with the aid of simulations and experimental tests is carried out. The circuit features relatively simple topological structure and moderate overcurrent stress of components. A robust control strategy of the quasi-resonant circuit operation with an inverter output voltage $dv/dt$ limitation has been achieved.
En cet article, un nouvel arrangement d'un inverseur quasi-résonnant parallèle de C.C-lien (PQRDCLI) pour des applications électriques d'entraînement est décrit. Des principes de l'opération d'inverseur de doux-commutation pour la transmission bidirectionnelle d'énergie sont présentés. Une analyse de PQRDCLI à l'aide des simulations et des essais expérimentaux est effectuée. Le circuit comporte la structure topologique relativement simple et l'effort modéré de surintensité des composants. Une stratégie robuste de commande de l'opération quasi-résonnante de circuit avec une limitation de la tension $dv/dt$ de rendement d'inverseur a été réalisée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines à courant alternatif-- Commutation (électricité) En ligne : slawomir.mandrek@remontowa.com.pl, [article] Quasi-resonant DC-link inverter with a reduced number of active elements = Inverseur quasi-résonnant de lien C.C avec un nombre réduit d'éléments actifs [texte imprimé] / Mandrek, Slawomir, Auteur ; Chrzan, Piotr J, Auteur . - 2088-2094 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2088-2094 p.
Mots-clés : AC-AC power conversion AC motor drives Electromagnetic interference (EMI) Inverters Resonant power conversion Zero-voltage switching (ZVS) Conversion de puissance d'AC-AC Commandes de moteur à courant alternatif Interference électromagnétique Inverseurs Conversion résonnante de puissance Commutation de zéro-tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, a new scheme of a parallel quasi-resonant dc-link inverter (PQRDCLI) for electrical drive applications is described. Principles of the soft-switching inverter operation for bidirectional energy transmission are presented. A PQRDCLI analysis with the aid of simulations and experimental tests is carried out. The circuit features relatively simple topological structure and moderate overcurrent stress of components. A robust control strategy of the quasi-resonant circuit operation with an inverter output voltage $dv/dt$ limitation has been achieved.
En cet article, un nouvel arrangement d'un inverseur quasi-résonnant parallèle de C.C-lien (PQRDCLI) pour des applications électriques d'entraînement est décrit. Des principes de l'opération d'inverseur de doux-commutation pour la transmission bidirectionnelle d'énergie sont présentés. Une analyse de PQRDCLI à l'aide des simulations et des essais expérimentaux est effectuée. Le circuit comporte la structure topologique relativement simple et l'effort modéré de surintensité des composants. Une stratégie robuste de commande de l'opération quasi-résonnante de circuit avec une limitation de la tension $dv/dt$ de rendement d'inverseur a été réalisée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines à courant alternatif-- Commutation (électricité) En ligne : slawomir.mandrek@remontowa.com.pl, Current regulation in four-leg voltage-source converters / Dong, Gan in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2095-2105 p.
Titre : Current regulation in four-leg voltage-source converters Titre original : Règlement courant dans des convertisseurs à quatre jambes de source de tension Type de document : texte imprimé Auteurs : Dong, Gan, Auteur ; Ojo, Olorunfemi, Auteur Article en page(s) : 2095-2105 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Current regulation Four-leg voltage-source converter Natural reference frame controller Règlement courant Convertisseur à quatre jambes de tension-source Contrôleur normal d'armature de référence Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Three-phase four-leg voltage-source converters by virtue of the fourth leg connected to the neutral points of the wye-connected loads effectively handle the zero-sequence currents and voltages occasioned by connected load impedance imbalances and/or nonlinearity of loads. This paper develops a generalized carrier-based pulsewidth-modulation scheme for this converter which with a natural reference-frame control scheme that directly controls the actual load currents ensures current regulation irrespectively of the nature of the load. The proposed modulation and control schemes are effectively validated by computer simulation and experimental results for the converter operation in the linear and overmodulation regions.
Les convertisseurs à quatre jambes triphasés de source de tension en vertu de la quatrième jambe se sont reliés aux points neutres des charges montage en étoile-reliées manipulent efficacement les courants et les tensions de zéro-ordre occasionnés par des déséquilibres d'impédance de charge et/ou la non-linéarité reliés des charges. Cet article développe un arrangement à fil porteur généralisé de modulation de largeur d'impulsion pour ce convertisseur qu'avec un arrangement normal de commande de référence-armature qui commande directement les courants réels de charge assure à règlement courant indépendamment de la nature de la charge. Les arrangements proposés de modulation et de commande sont efficacement validés par la simulation sur ordinateur et les résultats expérimentaux pour l'opération de convertisseur dans les régions linéaires et de surmodulation.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Convertisseurs électriques En ligne : jojo@tntech.edu [article] Current regulation in four-leg voltage-source converters = Règlement courant dans des convertisseurs à quatre jambes de source de tension [texte imprimé] / Dong, Gan, Auteur ; Ojo, Olorunfemi, Auteur . - 2095-2105 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2095-2105 p.
Mots-clés : Current regulation Four-leg voltage-source converter Natural reference frame controller Règlement courant Convertisseur à quatre jambes de tension-source Contrôleur normal d'armature de référence Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Three-phase four-leg voltage-source converters by virtue of the fourth leg connected to the neutral points of the wye-connected loads effectively handle the zero-sequence currents and voltages occasioned by connected load impedance imbalances and/or nonlinearity of loads. This paper develops a generalized carrier-based pulsewidth-modulation scheme for this converter which with a natural reference-frame control scheme that directly controls the actual load currents ensures current regulation irrespectively of the nature of the load. The proposed modulation and control schemes are effectively validated by computer simulation and experimental results for the converter operation in the linear and overmodulation regions.
Les convertisseurs à quatre jambes triphasés de source de tension en vertu de la quatrième jambe se sont reliés aux points neutres des charges montage en étoile-reliées manipulent efficacement les courants et les tensions de zéro-ordre occasionnés par des déséquilibres d'impédance de charge et/ou la non-linéarité reliés des charges. Cet article développe un arrangement à fil porteur généralisé de modulation de largeur d'impulsion pour ce convertisseur qu'avec un arrangement normal de commande de référence-armature qui commande directement les courants réels de charge assure à règlement courant indépendamment de la nature de la charge. Les arrangements proposés de modulation et de commande sont efficacement validés par la simulation sur ordinateur et les résultats expérimentaux pour l'opération de convertisseur dans les régions linéaires et de surmodulation.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Convertisseurs électriques En ligne : jojo@tntech.edu Modeling and control of a zero-current-switching DC/AC current-source inverter / Cancelliere, Piergiacomo in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2106-2119 p.
Titre : Modeling and control of a zero-current-switching DC/AC current-source inverter Titre original : Modèle et commande d'un inverseur de courant-source de zéro-courant-commutation DC/AC Type de document : texte imprimé Auteurs : Cancelliere, Piergiacomo, Auteur ; Delli Colli, Vincenzo, Auteur ; Di Stefano, Roberto, Auteur Article en page(s) : 2106-2119 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Current source Power converter Pulsewidth modulation (PWM) Resonant link converter Zero-current switching (CZS) Source courante Convertisseur de puissance Modulation de largeur d'impulsion Convertisseur résonnant de lien Commutation zéro-courante Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Choosing a dc/ac converter is mainly a compromise among three major issues, namely: 1) efficiency; 2) waveform quality; and 3) cost. This paper considers a zero-current-switching (ZCS) current-source inverter (CSI) as a viable choice for many applications. It features low conduction and switching losses, inherent output filtering, capability of withstanding short circuits, and the opportunity to use thyristors. Despite these promising characteristics, this inverter exhibits a nonlinear relationship between the modulation index and the output current. Moreover, the resonant modes that are generated by the load–filter interaction must be damped. Since the previous aspects require a proper control law, a model of the system is very useful for defining and tuning a control structure. Thus, after providing a functional overview of the ZCS dc/ac CSI, this paper formulates a large-signal model and then derives and simplifies the averaged one. Numerical data are used to validate the models that are obtained. An active damping control for a motor drive is defined and tuned by means of the simplified averaged model, and its effectiveness is numerically validated. Experimental results conclude this paper.
Le choix d'un convertisseur de dc/ac est principalement un compromis parmi trois questions principales, à savoir : 1) efficacité ; ) qualité de la forme d'onde 2 ; et 3) coûtés. Cet article considère un inverseur de courant-source de la zéro-courant-commutation (ZCS) (CSI) comme choix viable pour beaucoup d'applications. Il comporte de basses pertes de conduction et de commutation, rendement inhérent filtrant, possibilités de résister à des courts-circuits, et l'occasion d'utiliser des thyristors. En dépit de ces caractéristiques prometteuses, cet inverseur montre un rapport non-linéaire entre l'index de modulation et le courant de sortie. D'ailleurs, les modes résonnants qui sont produits par l'interaction de charge-filtre doivent être atténués. Puisque les aspects précédents exigent une loi appropriée de commande, un modèle du système est très utile pour définir et accorder une structure de commande. Ainsi, après avoir fourni une vue d'ensemble fonctionnelle du ZCS dc/ac CSI, cet article formule un modèle de grand-signal et puis dérive et simplifie ramené à une moyenne. Des données numériques sont employées pour valider les modèles qui sont obtenus. Une commande de atténuation active pour une commande de moteur est définie et accordée au moyen du modèle ramené à une moyenne simplifié, et son efficacité est numériquement validée. Les résultats expérimentaux concluent cet article.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation d'impulsions en durée En ligne : cancelliere@unicas.it, cancelliere@ieee.org [article] Modeling and control of a zero-current-switching DC/AC current-source inverter = Modèle et commande d'un inverseur de courant-source de zéro-courant-commutation DC/AC [texte imprimé] / Cancelliere, Piergiacomo, Auteur ; Delli Colli, Vincenzo, Auteur ; Di Stefano, Roberto, Auteur . - 2106-2119 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2106-2119 p.
Mots-clés : Current source Power converter Pulsewidth modulation (PWM) Resonant link converter Zero-current switching (CZS) Source courante Convertisseur de puissance Modulation de largeur d'impulsion Convertisseur résonnant de lien Commutation zéro-courante Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Choosing a dc/ac converter is mainly a compromise among three major issues, namely: 1) efficiency; 2) waveform quality; and 3) cost. This paper considers a zero-current-switching (ZCS) current-source inverter (CSI) as a viable choice for many applications. It features low conduction and switching losses, inherent output filtering, capability of withstanding short circuits, and the opportunity to use thyristors. Despite these promising characteristics, this inverter exhibits a nonlinear relationship between the modulation index and the output current. Moreover, the resonant modes that are generated by the load–filter interaction must be damped. Since the previous aspects require a proper control law, a model of the system is very useful for defining and tuning a control structure. Thus, after providing a functional overview of the ZCS dc/ac CSI, this paper formulates a large-signal model and then derives and simplifies the averaged one. Numerical data are used to validate the models that are obtained. An active damping control for a motor drive is defined and tuned by means of the simplified averaged model, and its effectiveness is numerically validated. Experimental results conclude this paper.
Le choix d'un convertisseur de dc/ac est principalement un compromis parmi trois questions principales, à savoir : 1) efficacité ; ) qualité de la forme d'onde 2 ; et 3) coûtés. Cet article considère un inverseur de courant-source de la zéro-courant-commutation (ZCS) (CSI) comme choix viable pour beaucoup d'applications. Il comporte de basses pertes de conduction et de commutation, rendement inhérent filtrant, possibilités de résister à des courts-circuits, et l'occasion d'utiliser des thyristors. En dépit de ces caractéristiques prometteuses, cet inverseur montre un rapport non-linéaire entre l'index de modulation et le courant de sortie. D'ailleurs, les modes résonnants qui sont produits par l'interaction de charge-filtre doivent être atténués. Puisque les aspects précédents exigent une loi appropriée de commande, un modèle du système est très utile pour définir et accorder une structure de commande. Ainsi, après avoir fourni une vue d'ensemble fonctionnelle du ZCS dc/ac CSI, cet article formule un modèle de grand-signal et puis dérive et simplifie ramené à une moyenne. Des données numériques sont employées pour valider les modèles qui sont obtenus. Une commande de atténuation active pour une commande de moteur est définie et accordée au moyen du modèle ramené à une moyenne simplifié, et son efficacité est numériquement validée. Les résultats expérimentaux concluent cet article.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation d'impulsions en durée En ligne : cancelliere@unicas.it, cancelliere@ieee.org A three-phase UPS that complies with the standard IEC 62040-3 / Botteron, Fernando in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2120-2136 p.
Titre : A three-phase UPS that complies with the standard IEC 62040-3 Titre original : Un UPS triphasé qui est conforme au CEI standard 62040-3 Type de document : texte imprimé Auteurs : Botteron, Fernando, Auteur ; Pinheiro, Humberto, Auteur Article en page(s) : 2120-2136 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Digital control Discrete-time control Internal model principle Power transformers Uninterruptible power systems (UPSs) Commande numérique Commande de temps discret Principe modèle interne Transformateurs de puissance Systèmes d'alimentation non interruptibles Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a down-sampled discrete-time internal-model-based controller in the synchronous reference frame with a reduced number of poles. This controller is suitable for three-phase pulsewidth modulation inverters with output transformer for double-conversion uninterruptible power supply applications. It is demonstrated that the use of a down-sampled rate and fewer poles in the internal model results in a number of benefits, among which are the following: 1) improvement of the transient response; 2) increase of the stability margin of the closed-loop system; 3) a straightforward implementation in fixed-point digital signal processor (DSP) and microcontroller implementation as well as a reduction of the required memory space; and 4) a simple solution for the saturation of the output transformer. As a result, it is possible to obtain output voltages with reduced total harmonic distortion while ensuring good transient performance for both linear and nonlinear loads. To confirm the advantages claimed for the proposed synchronous reference $dq$ frame internal-model-based controller and to demonstrate the steady-state and transient performance under the test conditions of the International Electrotechnical Commission Standard 62040-3, the experimental results from a 10-kVA space-vector-modulated three-phase inverter, which is fully controlled by a DSP TMS320F241, are presented.
Cet article propose un contrôleur interne-modèle-basé par temps discret vers le bas-prélevé dans l'armature synchrone de référence avec un nombre réduit de poteaux. Ce contrôleur convient aux inverseurs triphasés de modulation de pulsewidth avec le transformateur de rendement pour des applications non interruptibles d'alimentation d'énergie de double-conversion. On le démontre que l'utilisation d'un taux vers le bas-prélevé et de peu de poteaux dans les résultats modèles internes dans un certain nombre d'avantages, parmi lesquels sont ce qui suit : 1) amélioration de la réponse passagère ; ) augmentation 2 de la marge de stabilité du système en circuit fermé ; 3) une exécution franche dans l'exécution à point fixe du processeur (DSP) et du microcontrôleur de signal numérique aussi bien qu'une réduction de l'espace mémoire requis ; et 4) une solution simple pour la saturation du transformateur de rendement. En conséquence, il est possible d'obtenir des tensions de rendement avec la déformation harmonique totale réduite tout en assurant la bonne exécution passagère pour les charges linéaires et non-linéaires. Pour confirmer les avantages réclamés pour le contrôleur interne-modèle-basé par armature synchrone proposé de la référence $dq$ et pour démontrer l'exécution équilibrée et passagère dans les conditions d'essai de la norme 62040-3 de Commission Electrotechnique Internationale, les résultats expérimentaux d'un 10-kVA espace-vecteur-ont modulé l'inverseur triphasé, qui est entièrement commandé par un DSP TMS320F241, sont présentés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes échantillonnés-- Transformateurs électriques En ligne : botteron@gmail.com, humberto@ctlab.ufsm.br [article] A three-phase UPS that complies with the standard IEC 62040-3 = Un UPS triphasé qui est conforme au CEI standard 62040-3 [texte imprimé] / Botteron, Fernando, Auteur ; Pinheiro, Humberto, Auteur . - 2120-2136 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2120-2136 p.
Mots-clés : Digital control Discrete-time control Internal model principle Power transformers Uninterruptible power systems (UPSs) Commande numérique Commande de temps discret Principe modèle interne Transformateurs de puissance Systèmes d'alimentation non interruptibles Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a down-sampled discrete-time internal-model-based controller in the synchronous reference frame with a reduced number of poles. This controller is suitable for three-phase pulsewidth modulation inverters with output transformer for double-conversion uninterruptible power supply applications. It is demonstrated that the use of a down-sampled rate and fewer poles in the internal model results in a number of benefits, among which are the following: 1) improvement of the transient response; 2) increase of the stability margin of the closed-loop system; 3) a straightforward implementation in fixed-point digital signal processor (DSP) and microcontroller implementation as well as a reduction of the required memory space; and 4) a simple solution for the saturation of the output transformer. As a result, it is possible to obtain output voltages with reduced total harmonic distortion while ensuring good transient performance for both linear and nonlinear loads. To confirm the advantages claimed for the proposed synchronous reference $dq$ frame internal-model-based controller and to demonstrate the steady-state and transient performance under the test conditions of the International Electrotechnical Commission Standard 62040-3, the experimental results from a 10-kVA space-vector-modulated three-phase inverter, which is fully controlled by a DSP TMS320F241, are presented.
Cet article propose un contrôleur interne-modèle-basé par temps discret vers le bas-prélevé dans l'armature synchrone de référence avec un nombre réduit de poteaux. Ce contrôleur convient aux inverseurs triphasés de modulation de pulsewidth avec le transformateur de rendement pour des applications non interruptibles d'alimentation d'énergie de double-conversion. On le démontre que l'utilisation d'un taux vers le bas-prélevé et de peu de poteaux dans les résultats modèles internes dans un certain nombre d'avantages, parmi lesquels sont ce qui suit : 1) amélioration de la réponse passagère ; ) augmentation 2 de la marge de stabilité du système en circuit fermé ; 3) une exécution franche dans l'exécution à point fixe du processeur (DSP) et du microcontrôleur de signal numérique aussi bien qu'une réduction de l'espace mémoire requis ; et 4) une solution simple pour la saturation du transformateur de rendement. En conséquence, il est possible d'obtenir des tensions de rendement avec la déformation harmonique totale réduite tout en assurant la bonne exécution passagère pour les charges linéaires et non-linéaires. Pour confirmer les avantages réclamés pour le contrôleur interne-modèle-basé par armature synchrone proposé de la référence $dq$ et pour démontrer l'exécution équilibrée et passagère dans les conditions d'essai de la norme 62040-3 de Commission Electrotechnique Internationale, les résultats expérimentaux d'un 10-kVA espace-vecteur-ont modulé l'inverseur triphasé, qui est entièrement commandé par un DSP TMS320F241, sont présentés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes échantillonnés-- Transformateurs électriques En ligne : botteron@gmail.com, humberto@ctlab.ufsm.br An approach to producing controlled radial force in a switched reluctance motor / Lin, Feng-Chieh in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2137-2146 p.
Titre : An approach to producing controlled radial force in a switched reluctance motor Titre original : Une approche à produire la force radiale commandée dans un moteur commuté d'hésitation Type de document : texte imprimé Auteurs : Lin, Feng-Chieh, Auteur ; Yang, Sheng-Ming, Auteur Article en page(s) : 2137-2146 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Radial force control Switched reluctance motor (SRM) Commande radiale de force Moteur commuté d'hésitation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Unbalanced radial force acting on a rotor shaft is undesirable because it causes motor vibrations. However, motor vibrations can be reduced with intentionally produced shaft radial force which cancels the existing unbalanced radial forces due to a nonuniform air gap or external load. Due to its special structure, the shaft radial force and torque of a switched reluctance motor (SRM) can be separately controlled when all pole currents are controlled independently. However, control of SRM radial force is rarely discussed in the existing literature. This paper presents a scheme that produces a controlled radial force for a 12/8-pole SRM. In this scheme, mutual inductances between stator poles are included in the control model. The motor torque is controlled with the conventional method, i.e., all poles in the conduction phase are energized with the same current to produce the desired torque. Two extra poles from the descending-inductance phase are energized to produce the desired radial force. The cross-coupling torque produced by the force producing poles is compensated. The experimental results have verified that when controlled with the proposed scheme, the SRM was able to produce a controlled radial force when at standstill or running, and subjected to a load torque.
La force radiale non équilibrée agissant sur un arbre de rotor est indésirable parce qu'elle cause des vibrations de moteur. Cependant, des vibrations de moteur peuvent être réduites avec la force radiale intentionnellement produite d'axe qui décommande les forces radiales non équilibrées existantes dues à un espace d'air non-uniforme ou à une charge externe. En raison de sa structure spéciale, de la force radiale d'axe et du couple d'un moteur commuté d'hésitation (SRM) peut être séparément commandé quand tous les courants de poteau sont commandés indépendamment. Cependant, la commande de la force radiale de SRM est rarement discutée dans la littérature existante. Cet article présente un arrangement qui produit une force radiale commandée pour un 12/8-pole SRM. Dans cet arrangement, des inductances mutuelles entre les poteaux de redresseur sont incluses dans le modèle de commande. Le couple de moteur est commandé avec la méthode conventionnelle, c.-à-d., tous les poteaux dans la phase de conduction activent avec le même courant pour produire le couple désiré. Deux poteaux supplémentaires de la phase de descendant-inductance activent pour produire la force radiale désirée. Le couple de interconnexion a produit par la force produisant des poteaux est compensé. Les résultats expérimentaux ont vérifié qu'une fois commandé avec l'arrangement proposé, le SRM pouvait produire une force radiale commandée quand à l'arrêt ou au fonctionnement, et soumis à un couple de charge.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Circuits de commutation-- Machines -- Vibrations En ligne : 8903400228@s90.tku.edu.tw, [article] An approach to producing controlled radial force in a switched reluctance motor = Une approche à produire la force radiale commandée dans un moteur commuté d'hésitation [texte imprimé] / Lin, Feng-Chieh, Auteur ; Yang, Sheng-Ming, Auteur . - 2137-2146 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2137-2146 p.
Mots-clés : Radial force control Switched reluctance motor (SRM) Commande radiale de force Moteur commuté d'hésitation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Unbalanced radial force acting on a rotor shaft is undesirable because it causes motor vibrations. However, motor vibrations can be reduced with intentionally produced shaft radial force which cancels the existing unbalanced radial forces due to a nonuniform air gap or external load. Due to its special structure, the shaft radial force and torque of a switched reluctance motor (SRM) can be separately controlled when all pole currents are controlled independently. However, control of SRM radial force is rarely discussed in the existing literature. This paper presents a scheme that produces a controlled radial force for a 12/8-pole SRM. In this scheme, mutual inductances between stator poles are included in the control model. The motor torque is controlled with the conventional method, i.e., all poles in the conduction phase are energized with the same current to produce the desired torque. Two extra poles from the descending-inductance phase are energized to produce the desired radial force. The cross-coupling torque produced by the force producing poles is compensated. The experimental results have verified that when controlled with the proposed scheme, the SRM was able to produce a controlled radial force when at standstill or running, and subjected to a load torque.
La force radiale non équilibrée agissant sur un arbre de rotor est indésirable parce qu'elle cause des vibrations de moteur. Cependant, des vibrations de moteur peuvent être réduites avec la force radiale intentionnellement produite d'axe qui décommande les forces radiales non équilibrées existantes dues à un espace d'air non-uniforme ou à une charge externe. En raison de sa structure spéciale, de la force radiale d'axe et du couple d'un moteur commuté d'hésitation (SRM) peut être séparément commandé quand tous les courants de poteau sont commandés indépendamment. Cependant, la commande de la force radiale de SRM est rarement discutée dans la littérature existante. Cet article présente un arrangement qui produit une force radiale commandée pour un 12/8-pole SRM. Dans cet arrangement, des inductances mutuelles entre les poteaux de redresseur sont incluses dans le modèle de commande. Le couple de moteur est commandé avec la méthode conventionnelle, c.-à-d., tous les poteaux dans la phase de conduction activent avec le même courant pour produire le couple désiré. Deux poteaux supplémentaires de la phase de descendant-inductance activent pour produire la force radiale désirée. Le couple de interconnexion a produit par la force produisant des poteaux est compensé. Les résultats expérimentaux ont vérifié qu'une fois commandé avec l'arrangement proposé, le SRM pouvait produire une force radiale commandée quand à l'arrêt ou au fonctionnement, et soumis à un couple de charge.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Circuits de commutation-- Machines -- Vibrations En ligne : 8903400228@s90.tku.edu.tw, Ultracapacitor-based auxiliary energy system for an electric vehicle: implementation and evaluation / Ortuzar, Micah in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2147-2156 p.
Titre : Ultracapacitor-based auxiliary energy system for an electric vehicle: implementation and evaluation Titre original : Système d'énergie auxiliaire ultra-condensateur-basé pour un véhicule électrique : exécution et évaluation Type de document : texte imprimé Auteurs : Ortuzar, Micah, Auteur ; Moreno, Jorge, Auteur ; Dixon, Juan, Auteur Article en page(s) : 2147-2156 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Energy management Energy storage Road vehicles Ultracapacitors Gestion d'énergie Stockage d'énergie Véhicules routiers Ultracondensateurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In the search for better efficiency, an auxiliary energy system (AES) for electric vehicles (EVs) was designed, implemented, and tested. The system, which is composed of an ultracapacitor bank and a buck–boost converter, was installed in an EV, which is powered by a lead-acid battery pack and a 54-kW brushless dc motor. Two control strategies where developed: one based on heuristics and the other based on an optimization model using neural networks. These strategies were translated to algorithms and implemented in a digital signal processor, and their performance was evaluated in urban driving. The results were incorporated to an economic evaluation of the system, which shows that the reduction in costs would only justify the inclusion of this type of system in a lead-acid battery-powered vehicle if the battery life is extended by 50% or more, which is unlikely. The same results were extrapolated to a case in which the lead-acid batteries are replaced by a fuel cell. In this case, the costs of different power support systems were evaluated, such as ultracapacitors and high-specific-power lithium-based batteries. The results showed a significant cost reduction when AES configurations are included in contrast to a system powered by fuel cells only. Also, the cost reduction was higher when using ultracapacitors for this purpose.
Dans la recherche d'une meilleure efficacité, un système d'énergie auxiliaire (AES) pour des véhicules électriques (EVs) a été conçu, mis en application, et examiné. Le système, qui se compose de banque d'ultracapacitor et mâle-amplifier le convertisseur, a été installé dans un EV, qui est actionné par un paquet d'acide de plomb de batterie et un moteur sans brosse de C.C 54-kW. Deux stratégies de commande où développé : on a basé sur l'heuristique et l'autre basée sur les réseaux neurologiques employants modèles d'une optimisation. Ces stratégies ont été traduites aux algorithmes et mises en application dans un processeur de signal numérique, et leur exécution a été évaluée dans la conduite urbaine. Les résultats ont été incorporés à une évaluation économique du système, qui prouve que la réduction en coûts justifierait seulement l'inclusion de ce type de système dans un véhicule à piles d'acide de plomb si la vie de batterie est prolongée de 50% ou plus, qui est peu probable. Les mêmes résultats ont été extrapolés à un cas dans lequel les batteries d'acide de plomb sont remplacées par une cellule de carburant. Dans ce cas-ci, les coûts de différents systèmes de soutien de puissance ont été évalués, comme des ultracapacitors et des batteries lithium-basées parpuissance. Les résultats ont montré une réduction des coûts significative quand les configurations d'AES sont incluses contrairement à un système actionné par des cellules de carburant seulement. En outre, la réduction des coûts était plus haute en utilisant des ultracapacitors à cette fin.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Énergie-- Condensateurs électriques En ligne : jdixon@ing.puc.cl, mortuzad@puc.cl [article] Ultracapacitor-based auxiliary energy system for an electric vehicle: implementation and evaluation = Système d'énergie auxiliaire ultra-condensateur-basé pour un véhicule électrique : exécution et évaluation [texte imprimé] / Ortuzar, Micah, Auteur ; Moreno, Jorge, Auteur ; Dixon, Juan, Auteur . - 2147-2156 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2147-2156 p.
Mots-clés : Energy management Energy storage Road vehicles Ultracapacitors Gestion d'énergie Stockage d'énergie Véhicules routiers Ultracondensateurs Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In the search for better efficiency, an auxiliary energy system (AES) for electric vehicles (EVs) was designed, implemented, and tested. The system, which is composed of an ultracapacitor bank and a buck–boost converter, was installed in an EV, which is powered by a lead-acid battery pack and a 54-kW brushless dc motor. Two control strategies where developed: one based on heuristics and the other based on an optimization model using neural networks. These strategies were translated to algorithms and implemented in a digital signal processor, and their performance was evaluated in urban driving. The results were incorporated to an economic evaluation of the system, which shows that the reduction in costs would only justify the inclusion of this type of system in a lead-acid battery-powered vehicle if the battery life is extended by 50% or more, which is unlikely. The same results were extrapolated to a case in which the lead-acid batteries are replaced by a fuel cell. In this case, the costs of different power support systems were evaluated, such as ultracapacitors and high-specific-power lithium-based batteries. The results showed a significant cost reduction when AES configurations are included in contrast to a system powered by fuel cells only. Also, the cost reduction was higher when using ultracapacitors for this purpose.
Dans la recherche d'une meilleure efficacité, un système d'énergie auxiliaire (AES) pour des véhicules électriques (EVs) a été conçu, mis en application, et examiné. Le système, qui se compose de banque d'ultracapacitor et mâle-amplifier le convertisseur, a été installé dans un EV, qui est actionné par un paquet d'acide de plomb de batterie et un moteur sans brosse de C.C 54-kW. Deux stratégies de commande où développé : on a basé sur l'heuristique et l'autre basée sur les réseaux neurologiques employants modèles d'une optimisation. Ces stratégies ont été traduites aux algorithmes et mises en application dans un processeur de signal numérique, et leur exécution a été évaluée dans la conduite urbaine. Les résultats ont été incorporés à une évaluation économique du système, qui prouve que la réduction en coûts justifierait seulement l'inclusion de ce type de système dans un véhicule à piles d'acide de plomb si la vie de batterie est prolongée de 50% ou plus, qui est peu probable. Les mêmes résultats ont été extrapolés à un cas dans lequel les batteries d'acide de plomb sont remplacées par une cellule de carburant. Dans ce cas-ci, les coûts de différents systèmes de soutien de puissance ont été évalués, comme des ultracapacitors et des batteries lithium-basées parpuissance. Les résultats ont montré une réduction des coûts significative quand les configurations d'AES sont incluses contrairement à un système actionné par des cellules de carburant seulement. En outre, la réduction des coûts était plus haute en utilisant des ultracapacitors à cette fin.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Énergie-- Condensateurs électriques En ligne : jdixon@ing.puc.cl, mortuzad@puc.cl Adaptive Fuzzy Controller for Efficiency Optimization of Induction Motors / de Almeida Souza, Durval in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2157-2164 p.
Titre : Adaptive Fuzzy Controller for Efficiency Optimization of Induction Motors Titre original : Contrôleur brouillé adaptatif pour l'optimisation d'efficacité des moteurs à induction Type de document : texte imprimé Auteurs : de Almeida Souza, Durval, Auteur ; de Aragao Filho, Wilson C. P., Auteur ; Sousa, Gilberto Costa Drumond, Auteur Article en page(s) : 2157-2164 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : AC motor drives Adaptive control Fuzzy control Optimization methods Commandes de moteur à courant alternatif Commande adaptive Commande brouillée Méthodes d'optimisation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper introduces a new technique for efficiency optimization of adjustable-speed drives, with an emphasis on vector-controlled induction motor drives. The technique combines two distinct control methods, namely, online search of the optimal operating point and a model-based efficiency control. For a given operating condition, which is characterized by a given speed and load torque, a search controller (SC); based on the “Rosenbrock” method) determines the flux level that results in the minimum input power. Once this optimal flux level has been found, this information is utilized to update the rule base of a fuzzy controller that plays the role of an implicit mathematical model of the system. Initially, for any load condition, the rule base yields the rated flux value. As the optimum points associated with the usual operating conditions (given by the required speeds and load torques) are identified by the SC, the rule base is progressively updated such that the fuzzy controller learns to model the optimal operating conditions for the entire torque–speed plane. As the machine parameters are subject to change during operation, the SC is kept active to track possible minor deviation of the optimum point, thus ensuring true optimal efficiency operation.
Cet article présente une nouvelle technique pour l'optimisation d'efficacité des commandes de réglable-vitesse, avec une emphase sur les commandes vecteur-commandées de moteur à induction. La technique combine deux méthodes de contrôle distinctes, à savoir, recherche en ligne du point optimal de fonctionnement et d'une commande modèle-basée d'efficacité. Pour une condition de fonctionnement donnée, qui est caractérisée par un couple donné de vitesse et de charge, un contrôleur de recherche (Sc) ; basé sur la méthode de « Rosenbrock ») détermine le niveau de flux ce des résultats dans la puissance d'entrée minimum. Une fois que ce niveau optimal de flux a été trouvé, cette information est utilisée pour mettre à jour la base de règle d'un contrôleur brouillé qui joue le rôle d'un modèle mathématique implicite du système. Au commencement, pour n'importe quelle condition de charge, la base de règle rapporte la valeur évaluée de flux. Pendant que les points d'optimum liés aux conditions de fonctionnement habituelles (données par les vitesses et les couples requis de charge) sont identifiés par le Sc, la base de règle est progressivement mise à jour tels que le contrôleur brouillé apprend à modeler les conditions de fonctionnement optimales pour l'avion entier de couple-vitesse. Pendant que les paramètres de machine sont sujets au changement lors du fonctionnement, le Sc est maintenu actif pour dépister la déviation mineure possible du point optimum, de ce fait assurant la véritable opération optimale d'efficacité.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à courant alternatif En ligne : durval@cefetba.br, w.aragao@ele.ufes.br, g.sousa@ele.ufes.br [article] Adaptive Fuzzy Controller for Efficiency Optimization of Induction Motors = Contrôleur brouillé adaptatif pour l'optimisation d'efficacité des moteurs à induction [texte imprimé] / de Almeida Souza, Durval, Auteur ; de Aragao Filho, Wilson C. P., Auteur ; Sousa, Gilberto Costa Drumond, Auteur . - 2157-2164 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2157-2164 p.
Mots-clés : AC motor drives Adaptive control Fuzzy control Optimization methods Commandes de moteur à courant alternatif Commande adaptive Commande brouillée Méthodes d'optimisation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper introduces a new technique for efficiency optimization of adjustable-speed drives, with an emphasis on vector-controlled induction motor drives. The technique combines two distinct control methods, namely, online search of the optimal operating point and a model-based efficiency control. For a given operating condition, which is characterized by a given speed and load torque, a search controller (SC); based on the “Rosenbrock” method) determines the flux level that results in the minimum input power. Once this optimal flux level has been found, this information is utilized to update the rule base of a fuzzy controller that plays the role of an implicit mathematical model of the system. Initially, for any load condition, the rule base yields the rated flux value. As the optimum points associated with the usual operating conditions (given by the required speeds and load torques) are identified by the SC, the rule base is progressively updated such that the fuzzy controller learns to model the optimal operating conditions for the entire torque–speed plane. As the machine parameters are subject to change during operation, the SC is kept active to track possible minor deviation of the optimum point, thus ensuring true optimal efficiency operation.
Cet article présente une nouvelle technique pour l'optimisation d'efficacité des commandes de réglable-vitesse, avec une emphase sur les commandes vecteur-commandées de moteur à induction. La technique combine deux méthodes de contrôle distinctes, à savoir, recherche en ligne du point optimal de fonctionnement et d'une commande modèle-basée d'efficacité. Pour une condition de fonctionnement donnée, qui est caractérisée par un couple donné de vitesse et de charge, un contrôleur de recherche (Sc) ; basé sur la méthode de « Rosenbrock ») détermine le niveau de flux ce des résultats dans la puissance d'entrée minimum. Une fois que ce niveau optimal de flux a été trouvé, cette information est utilisée pour mettre à jour la base de règle d'un contrôleur brouillé qui joue le rôle d'un modèle mathématique implicite du système. Au commencement, pour n'importe quelle condition de charge, la base de règle rapporte la valeur évaluée de flux. Pendant que les points d'optimum liés aux conditions de fonctionnement habituelles (données par les vitesses et les couples requis de charge) sont identifiés par le Sc, la base de règle est progressivement mise à jour tels que le contrôleur brouillé apprend à modeler les conditions de fonctionnement optimales pour l'avion entier de couple-vitesse. Pendant que les paramètres de machine sont sujets au changement lors du fonctionnement, le Sc est maintenu actif pour dépister la déviation mineure possible du point optimum, de ce fait assurant la véritable opération optimale d'efficacité.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs à courant alternatif En ligne : durval@cefetba.br, w.aragao@ele.ufes.br, g.sousa@ele.ufes.br An autocalibrating inductance model for switched reluctance motor drives / Edrington, Chris S. in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2165-2173 p.
Titre : An autocalibrating inductance model for switched reluctance motor drives Titre original : Un modèle de calibrage automatique d'inductance pour le moteur commuté d'hésitation conduit Type de document : texte imprimé Auteurs : Edrington, Chris S., Auteur ; Fahimi, Babak, Auteur ; Krishnamurthy, Mahesh, Auteur Article en page(s) : 2165-2173 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Long flux path Mutual inductance Self-inductance Short flux path Long chemin de flux Inductance mutuelle Chemin court de flux Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Development of a precise dynamic model is a critical step in design and analysis of optimal control strategies for switched-reluctance machines (SRM). This paper is focused on important issues concerning the development of such models and their subsequent use in designing control strategies for SRM drives. The main goal in modeling is to provide a good accuracy over the entire speed and torque range. To achieve this objective, the following requirements need to be met: 1) a good accuracy in matching the inductance of each stator phase; 2) inclusion of mutual effects when significant overlap among phases exists; 3) inclusion of short flux-path operation in each electrical cycle when significant overlap among adjacent phases exists; and 4) capability for autocalibration to cope with parameter variations incurred by manufacturing imperfections and operational conditions. In this paper, in addition to an in-depth discussion of the above factors, a practical modeling approach along with an autocalibration strategy is presented. A simple test collects the necessary data in developing the proposed model. Inherent separation among mechanical, electrical, and control time constants has been used to develop the autocalibration process. Experimental results are presented to validate the proposed method.
Le développement d'un modèle dynamique précis est une étape critique dans la conception et l'analyse des stratégies optimales de commande pour les machines de commuter-hésitation (SRM). Cet article est concentré sur les questions importantes au sujet du développement de tels modèles et leur utilisation suivante en concevant des stratégies de commande pour SRM conduit. Le but principal en modelant est de fournir une bonne exactitude sur la gamme entière de vitesse et de couple. Pour atteindre cet objectif, les besoins suivants doivent être répondus : 1) une bonne exactitude en assortissant l'inductance de chaque phase de redresseur ; ) inclusion 2 des effets mutuels quand le chevauchement significatif parmi des phases existe ; ) inclusion 3 d'opération courte de flux-chemin dans chaque cycle électrique quand le chevauchement significatif parmi des phases adjacentes existe ; et) possibilités 4 pour que l'autocalibration fasse face aux variations de paramètre encourues par des imperfections de fabrication et des conditions de fonctionnement. En cet article, en plus d'une discussion détaillée des facteurs ci-dessus, une approche modelante pratique avec une stratégie d'autocalibration est présentée. Un essai simple rassemble les données nécessaires en développant le modèle proposé. La séparation inhérente parmi des constantes de temps mécaniques, électriques, et de commande a été employée pour développer le processus d'autocalibration. Des résultats expérimentaux sont présentés pour valider la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Inductance En ligne : cedrington@astate.edu, Fahimi@uta.edu, mahesh.k@uta.edu [article] An autocalibrating inductance model for switched reluctance motor drives = Un modèle de calibrage automatique d'inductance pour le moteur commuté d'hésitation conduit [texte imprimé] / Edrington, Chris S., Auteur ; Fahimi, Babak, Auteur ; Krishnamurthy, Mahesh, Auteur . - 2165-2173 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2165-2173 p.
Mots-clés : Long flux path Mutual inductance Self-inductance Short flux path Long chemin de flux Inductance mutuelle Chemin court de flux Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Development of a precise dynamic model is a critical step in design and analysis of optimal control strategies for switched-reluctance machines (SRM). This paper is focused on important issues concerning the development of such models and their subsequent use in designing control strategies for SRM drives. The main goal in modeling is to provide a good accuracy over the entire speed and torque range. To achieve this objective, the following requirements need to be met: 1) a good accuracy in matching the inductance of each stator phase; 2) inclusion of mutual effects when significant overlap among phases exists; 3) inclusion of short flux-path operation in each electrical cycle when significant overlap among adjacent phases exists; and 4) capability for autocalibration to cope with parameter variations incurred by manufacturing imperfections and operational conditions. In this paper, in addition to an in-depth discussion of the above factors, a practical modeling approach along with an autocalibration strategy is presented. A simple test collects the necessary data in developing the proposed model. Inherent separation among mechanical, electrical, and control time constants has been used to develop the autocalibration process. Experimental results are presented to validate the proposed method.
Le développement d'un modèle dynamique précis est une étape critique dans la conception et l'analyse des stratégies optimales de commande pour les machines de commuter-hésitation (SRM). Cet article est concentré sur les questions importantes au sujet du développement de tels modèles et leur utilisation suivante en concevant des stratégies de commande pour SRM conduit. Le but principal en modelant est de fournir une bonne exactitude sur la gamme entière de vitesse et de couple. Pour atteindre cet objectif, les besoins suivants doivent être répondus : 1) une bonne exactitude en assortissant l'inductance de chaque phase de redresseur ; ) inclusion 2 des effets mutuels quand le chevauchement significatif parmi des phases existe ; ) inclusion 3 d'opération courte de flux-chemin dans chaque cycle électrique quand le chevauchement significatif parmi des phases adjacentes existe ; et) possibilités 4 pour que l'autocalibration fasse face aux variations de paramètre encourues par des imperfections de fabrication et des conditions de fonctionnement. En cet article, en plus d'une discussion détaillée des facteurs ci-dessus, une approche modelante pratique avec une stratégie d'autocalibration est présentée. Un essai simple rassemble les données nécessaires en développant le modèle proposé. La séparation inhérente parmi des constantes de temps mécaniques, électriques, et de commande a été employée pour développer le processus d'autocalibration. Des résultats expérimentaux sont présentés pour valider la méthode proposée.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Inductance En ligne : cedrington@astate.edu, Fahimi@uta.edu, mahesh.k@uta.edu Combined wireless hardware and real-time computer vision interface for tangible mixed reality / Cheok, Adrian David in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2174-2189 p.
Titre : Combined wireless hardware and real-time computer vision interface for tangible mixed reality Titre original : Interface visuelle sans fil combinée d'ordinateur de matériel et de temps réel pour la réalité mélangée réelle Type de document : texte imprimé Auteurs : Cheok, Adrian David, Auteur ; Qiu, Yan, Auteur ; Xu, Ke, Auteur Article en page(s) : 2174-2189 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Games Machine vision Tactile sensors Virtual reality (VR) Jeux Vision de machine Sondes tactiles Réalité virtuelle Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Recent advances in technology enable portable, even wearable, computers to be equipped with wireless interfaces, which allows data transactions even while mobile. Combined with mixed reality (MR), mobile computing exploits a promising field for wearable computers. Natural and nonobtrusive means of interaction call for new devices, which should be simple to use, and provide effective tracking methods in unprepared environments for MR. In this paper, a new interaction hardware tilt pad designed using accelerometers and wireless devices is introduced. This is combined with two new natural feature-tracking algorithms based on geometrical image constraints. The first is based on epipolar geometry and provides a general description of the constraints on image flow between two static scenes. The second is based on the calculation of a homography relationship between the current frame and a stored representation of the scene. We assessed these algorithms compared with the current optical flow calculation algorithm across a number of criteria including robustness, speed, and accuracy. Finally, we demonstrated an MR computer game application combining the new tracking method and the hardware tilt pad. Videos of the tilt pad and application of tilt pad Pacman game can be found at the web site: http://www.mixedrealitylab.org.
Les avances récentes en technologie permettent portatif, même portable, des ordinateurs à équiper des interfaces sans fil, qui permet des transactions de données même tandis que mobile. Combiné avec la réalité mélangée (M.), le calcul mobile exploite un champ prometteur pour les ordinateurs portables. Moyens normaux et nonobtrusive d'appel d'interaction pour les nouveaux dispositifs, qui devraient être simples pour employer, et fournir des méthodes de cheminement efficaces dans les environnements non préparés pour M. En cet article, une nouvelle garniture d'inclinaison de matériel d'interaction conçue à l'aide des accéléromètres et des dispositifs sans fil est présentée. Ceci est combiné avec deux nouveaux algorithmes de dispositif-cheminement normaux basés sur des contraintes géométriques d'image. Le premier est basé sur la géométrie epipolar et fournit une description générale des contraintes sur l'écoulement d'image entre deux scènes statiques. La seconde est basée sur le calcul d'un rapport d'homographie entre l'armature courante et une représentation stockée de la scène. Nous avons évalué ces algorithmes comparés à l'algorithme optique courant de calcul d'écoulement à travers un certain nombre de critères comprenant la robustesse, la vitesse, et l'exactitude. En conclusion, nous avons démontré M. application de jeu d'ordinateur combinant la nouvelle méthode de cheminement et la garniture d'inclinaison de matériel. Videos de la garniture d'inclinaison et de l'application du jeu de Pacman de garniture d'inclinaison peut être trouvé au site Web : http://www.mixedrealitylab.org.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Réalité virtuelle En ligne : adriancheok@mixedrealitylab.org [article] Combined wireless hardware and real-time computer vision interface for tangible mixed reality = Interface visuelle sans fil combinée d'ordinateur de matériel et de temps réel pour la réalité mélangée réelle [texte imprimé] / Cheok, Adrian David, Auteur ; Qiu, Yan, Auteur ; Xu, Ke, Auteur . - 2174-2189 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2174-2189 p.
Mots-clés : Games Machine vision Tactile sensors Virtual reality (VR) Jeux Vision de machine Sondes tactiles Réalité virtuelle Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Recent advances in technology enable portable, even wearable, computers to be equipped with wireless interfaces, which allows data transactions even while mobile. Combined with mixed reality (MR), mobile computing exploits a promising field for wearable computers. Natural and nonobtrusive means of interaction call for new devices, which should be simple to use, and provide effective tracking methods in unprepared environments for MR. In this paper, a new interaction hardware tilt pad designed using accelerometers and wireless devices is introduced. This is combined with two new natural feature-tracking algorithms based on geometrical image constraints. The first is based on epipolar geometry and provides a general description of the constraints on image flow between two static scenes. The second is based on the calculation of a homography relationship between the current frame and a stored representation of the scene. We assessed these algorithms compared with the current optical flow calculation algorithm across a number of criteria including robustness, speed, and accuracy. Finally, we demonstrated an MR computer game application combining the new tracking method and the hardware tilt pad. Videos of the tilt pad and application of tilt pad Pacman game can be found at the web site: http://www.mixedrealitylab.org.
Les avances récentes en technologie permettent portatif, même portable, des ordinateurs à équiper des interfaces sans fil, qui permet des transactions de données même tandis que mobile. Combiné avec la réalité mélangée (M.), le calcul mobile exploite un champ prometteur pour les ordinateurs portables. Moyens normaux et nonobtrusive d'appel d'interaction pour les nouveaux dispositifs, qui devraient être simples pour employer, et fournir des méthodes de cheminement efficaces dans les environnements non préparés pour M. En cet article, une nouvelle garniture d'inclinaison de matériel d'interaction conçue à l'aide des accéléromètres et des dispositifs sans fil est présentée. Ceci est combiné avec deux nouveaux algorithmes de dispositif-cheminement normaux basés sur des contraintes géométriques d'image. Le premier est basé sur la géométrie epipolar et fournit une description générale des contraintes sur l'écoulement d'image entre deux scènes statiques. La seconde est basée sur le calcul d'un rapport d'homographie entre l'armature courante et une représentation stockée de la scène. Nous avons évalué ces algorithmes comparés à l'algorithme optique courant de calcul d'écoulement à travers un certain nombre de critères comprenant la robustesse, la vitesse, et l'exactitude. En conclusion, nous avons démontré M. application de jeu d'ordinateur combinant la nouvelle méthode de cheminement et la garniture d'inclinaison de matériel. Videos de la garniture d'inclinaison et de l'application du jeu de Pacman de garniture d'inclinaison peut être trouvé au site Web : http://www.mixedrealitylab.org.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Réalité virtuelle En ligne : adriancheok@mixedrealitylab.org Fuzzy-logic-based vector control scheme for permanent-magnet synchronous motors in elevator drive applications / Yu, Jae-Sung in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2190-2200 p.
Titre : Fuzzy-logic-based vector control scheme for permanent-magnet synchronous motors in elevator drive applications Titre original : Arrangement Logique-Basé brouillé de commande de vecteur pour les moteurs synchrones à un aimant permanent dans des applications d'entraînement d'ascenseur Type de document : texte imprimé Auteurs : Yu, Jae-Sung, Auteur ; Kim, Sang-Hoon, Auteur ; Lee, Byoung-Kuk, Auteur Article en page(s) : 2190-2200 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Elevator drive system Fuzzy logic controller (FLC) Proportional-integral (PI) Système d'entraînement d'ascenseur Contrôleur de logique floue Intégrale proportionnelle Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In elevator drive systems, the gains of a conventional proportional–integral (PI) speed controller cannot usually be set large enough because of its mechanical resonance. Consequently, the speed control performance deteriorates. In our work described in this paper, a fuzzy logic controller (FLC) was adopted for use in elevator drive systems in order to improve the speed control performance. The proposed FLC was compared with a conventional PI controller with respect to speed dynamic responses and load torque. Simulation and experimental results demonstrated that the proposed FLC was superior over the conventional PI. This FLC can be a good solution for high-performance elevator drive systems.
Dans des systèmes d'entraînement d'ascenseur, les gains d'un contrôleur proportionnel-intégral conventionnel de la vitesse (pi) ne peuvent pas habituellement être placés assez grands en raison de sa résonance mécanique. En conséquence, l'exécution de commande de vitesse détériore. Dans notre travail décrit en cet article, un contrôleur de logique floue (FLC) a été adopté pour l'usage dans des systèmes d'entraînement d'ascenseur afin d'améliorer l'exécution de commande de vitesse. Le FLC proposé a été comparé à un contrôleur conventionnel de pi en ce qui concerne des réponses dynamiques de vitesse et le couple de charge. La simulation et les résultats expérimentaux ont démontré que le FLC proposé était supérieur au-dessus de pi conventionnel. Ce FLC peut être une bonne solution pour les systèmes à rendement élevé d'entraînement d'ascenseur.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Ascenseurs et monte-charge-- Logique floue En ligne : bkleeskku@skku.edu, kshoon@kagnwon.ac.kr, jinhur@keti.re.kr [article] Fuzzy-logic-based vector control scheme for permanent-magnet synchronous motors in elevator drive applications = Arrangement Logique-Basé brouillé de commande de vecteur pour les moteurs synchrones à un aimant permanent dans des applications d'entraînement d'ascenseur [texte imprimé] / Yu, Jae-Sung, Auteur ; Kim, Sang-Hoon, Auteur ; Lee, Byoung-Kuk, Auteur . - 2190-2200 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2190-2200 p.
Mots-clés : Elevator drive system Fuzzy logic controller (FLC) Proportional-integral (PI) Système d'entraînement d'ascenseur Contrôleur de logique floue Intégrale proportionnelle Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In elevator drive systems, the gains of a conventional proportional–integral (PI) speed controller cannot usually be set large enough because of its mechanical resonance. Consequently, the speed control performance deteriorates. In our work described in this paper, a fuzzy logic controller (FLC) was adopted for use in elevator drive systems in order to improve the speed control performance. The proposed FLC was compared with a conventional PI controller with respect to speed dynamic responses and load torque. Simulation and experimental results demonstrated that the proposed FLC was superior over the conventional PI. This FLC can be a good solution for high-performance elevator drive systems.
Dans des systèmes d'entraînement d'ascenseur, les gains d'un contrôleur proportionnel-intégral conventionnel de la vitesse (pi) ne peuvent pas habituellement être placés assez grands en raison de sa résonance mécanique. En conséquence, l'exécution de commande de vitesse détériore. Dans notre travail décrit en cet article, un contrôleur de logique floue (FLC) a été adopté pour l'usage dans des systèmes d'entraînement d'ascenseur afin d'améliorer l'exécution de commande de vitesse. Le FLC proposé a été comparé à un contrôleur conventionnel de pi en ce qui concerne des réponses dynamiques de vitesse et le couple de charge. La simulation et les résultats expérimentaux ont démontré que le FLC proposé était supérieur au-dessus de pi conventionnel. Ce FLC peut être une bonne solution pour les systèmes à rendement élevé d'entraînement d'ascenseur.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Ascenseurs et monte-charge-- Logique floue En ligne : bkleeskku@skku.edu, kshoon@kagnwon.ac.kr, jinhur@keti.re.kr Analysis and control of a single-phase-inverter–zigzag-transformer hybrid neutral-current suppressor in three-phase four-wire systems / Choi, Sewan in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2201-2208 p.
Titre : Analysis and control of a single-phase-inverter–zigzag-transformer hybrid neutral-current suppressor in three-phase four-wire systems Titre original : Analyse et commande d'un filtre hybride de courant neutre de transformateur de zigzag d'inverseur monophasé dans les systèmes à quatre fils triphasés Type de document : texte imprimé Auteurs : Choi, Sewan, Auteur ; Jang, Minsoo, Auteur Article en page(s) : 2201-2208 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Active filter Neutral current Three-phase four-wire Zero-sequence Zigzag transformer Filtre actif Courant neutre Quatre fils triphasé Zéro-ordre Transformateur de zigzag Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents analysis and control of a hybrid filter that can suppress neutral harmonic currents in three-phase four-wire systems not only with harmonic voltage–source loads but also with harmonic current–source loads. The filter voltampere rating is significantly reduced compared to the conventional neutral-current-suppressing methods. The rectifier part of the neutral harmonic suppressor has been removed by controlling the dc capacitor voltage. The experimental results on a 50-kVA prototype validate the proposed control approach.
Cet article présente l'analyse et la commande d'un filtre hybride qui peut supprimer les courants harmoniques neutres dans les systèmes à quatre fils triphasés non seulement avec les charges harmoniques de source de tension mais également avec les charges courantes harmoniques de source. L'estimation de voltampere de filtre est sensiblement réduite comparée au courant neutre conventionnel supprimant des méthodes. La pièce de redresseur du filtre harmonique neutre a été enlevée en commandant la tension de condensateur de C.C. Les résultats expérimentaux sur un prototype 50-kVA valident l'approche proposée de commande.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Filtres électriques actifs En ligne : schoi@snut.ac.kr [article] Analysis and control of a single-phase-inverter–zigzag-transformer hybrid neutral-current suppressor in three-phase four-wire systems = Analyse et commande d'un filtre hybride de courant neutre de transformateur de zigzag d'inverseur monophasé dans les systèmes à quatre fils triphasés [texte imprimé] / Choi, Sewan, Auteur ; Jang, Minsoo, Auteur . - 2201-2208 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2201-2208 p.
Mots-clés : Active filter Neutral current Three-phase four-wire Zero-sequence Zigzag transformer Filtre actif Courant neutre Quatre fils triphasé Zéro-ordre Transformateur de zigzag Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents analysis and control of a hybrid filter that can suppress neutral harmonic currents in three-phase four-wire systems not only with harmonic voltage–source loads but also with harmonic current–source loads. The filter voltampere rating is significantly reduced compared to the conventional neutral-current-suppressing methods. The rectifier part of the neutral harmonic suppressor has been removed by controlling the dc capacitor voltage. The experimental results on a 50-kVA prototype validate the proposed control approach.
Cet article présente l'analyse et la commande d'un filtre hybride qui peut supprimer les courants harmoniques neutres dans les systèmes à quatre fils triphasés non seulement avec les charges harmoniques de source de tension mais également avec les charges courantes harmoniques de source. L'estimation de voltampere de filtre est sensiblement réduite comparée au courant neutre conventionnel supprimant des méthodes. La pièce de redresseur du filtre harmonique neutre a été enlevée en commandant la tension de condensateur de C.C. Les résultats expérimentaux sur un prototype 50-kVA valident l'approche proposée de commande.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Filtres électriques actifs En ligne : schoi@snut.ac.kr Ropeless elevator with linear switched reluctance motor drive actuation systems / Lim, Hong Sun in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2209-2218 p.
Titre : Ropeless elevator with linear switched reluctance motor drive actuation systems Titre original : Ascenseur de corde-moins avec les systèmes commutés linéaires de mise en action d'entraînement de moteur d'hésitation Type de document : texte imprimé Auteurs : Lim, Hong Sun, Auteur ; Krishnan, Ramu, Auteur Article en page(s) : 2209-2218 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Elevator Force control Force distribution function (FDF) Linear switched reluctance motor (LSRM) Vertical propulsion system Ascenseur Commande de force Fonction de distribution de force Moteur commuté linéaire d'hésitation Système vertical de propulsion Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Linear switched reluctance motor (LSRM) drives are investigated and proved in this study as an alternative actuator for vertical linear transportation applications such as a linear elevator. A one-tenth-scaled prototype elevator that is focused on a home elevator with LSRMs is designed, and extensive experimental correlation is presented for the first time in this paper. The proposed LSRM has twin stators and a set of translator poles without yoke placed between the two stators. The features of the LSRM and the prototype elevator are described. Furthermore, a control strategy for the prototype elevator is introduced consisting of four control loops, viz., 1) current, 2) force, 3) velocity, and 4) position feedback control loops. Force control of the experimental prototype elevator employs the proposed force distribution function. A trapezoidal velocity profile is introduced to control vertical travel position smoothly during ascent, descent, and stop of the elevator. Conventional proportional–integral controller is used for the current and velocity control loops and their designs are described. The proposed control strategy is dynamically simulated and experimentally correlated. The analytical and experimental results of this paper prove that LSRMs are one of the strong candidates for linear elevator propulsion drives.
Des commandes commutées linéaires du moteur d'hésitation (LSRM) sont étudiées et prouvées dans cette étude comme déclencheur alternatif pour des applications linéaires verticales de transport telles qu'un ascenseur linéaire. Un ascenseur un-dixième-mesuré de prototype qui est concentré sur un ascenseur à la maison avec LSRMs est conçu, et corrélation expérimentale étendue est présenté pour la première fois en cet article. Le LSRM proposé a des redresseurs jumeaux et un ensemble de poteaux de traducteur sans joug placé entre les deux redresseurs. Les dispositifs du LSRM et de l'ascenseur de prototype sont décrits. En outre, une stratégie de commande pour l'ascenseur de prototype est présentée se composant de quatre boucles d'avertissement, à savoir, de 1) courant, de 2) boucles d'avertissement de force, 3) de vitesse, et 4) de rétroaction de position. La commande de force de l'ascenseur expérimental de prototype utilise la fonction de distribution proposée de force. Un profil trapézoïdal de vitesse est présenté pour commander la position verticale de voyage sans à-coup pendant la montée, la descente, et l'arrêt de l'ascenseur. Le contrôleur proportionnel-intégral conventionnel est employé pour le courant et des boucles d'avertissement de vitesse et leurs conceptions sont décrites. La stratégie proposée de commande est dynamiquement simulée et expérimentalement corrélée. Les résultats analytiques et expérimentaux de cet article montrent que LSRMs sont l'un des candidats forts pour les commandes linéaires de propulsion d'ascenseur.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Ascenseurs et monte-charge-- Propulsion électrique En ligne : hopelim@vt.edu [article] Ropeless elevator with linear switched reluctance motor drive actuation systems = Ascenseur de corde-moins avec les systèmes commutés linéaires de mise en action d'entraînement de moteur d'hésitation [texte imprimé] / Lim, Hong Sun, Auteur ; Krishnan, Ramu, Auteur . - 2209-2218 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2209-2218 p.
Mots-clés : Elevator Force control Force distribution function (FDF) Linear switched reluctance motor (LSRM) Vertical propulsion system Ascenseur Commande de force Fonction de distribution de force Moteur commuté linéaire d'hésitation Système vertical de propulsion Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Linear switched reluctance motor (LSRM) drives are investigated and proved in this study as an alternative actuator for vertical linear transportation applications such as a linear elevator. A one-tenth-scaled prototype elevator that is focused on a home elevator with LSRMs is designed, and extensive experimental correlation is presented for the first time in this paper. The proposed LSRM has twin stators and a set of translator poles without yoke placed between the two stators. The features of the LSRM and the prototype elevator are described. Furthermore, a control strategy for the prototype elevator is introduced consisting of four control loops, viz., 1) current, 2) force, 3) velocity, and 4) position feedback control loops. Force control of the experimental prototype elevator employs the proposed force distribution function. A trapezoidal velocity profile is introduced to control vertical travel position smoothly during ascent, descent, and stop of the elevator. Conventional proportional–integral controller is used for the current and velocity control loops and their designs are described. The proposed control strategy is dynamically simulated and experimentally correlated. The analytical and experimental results of this paper prove that LSRMs are one of the strong candidates for linear elevator propulsion drives.
Des commandes commutées linéaires du moteur d'hésitation (LSRM) sont étudiées et prouvées dans cette étude comme déclencheur alternatif pour des applications linéaires verticales de transport telles qu'un ascenseur linéaire. Un ascenseur un-dixième-mesuré de prototype qui est concentré sur un ascenseur à la maison avec LSRMs est conçu, et corrélation expérimentale étendue est présenté pour la première fois en cet article. Le LSRM proposé a des redresseurs jumeaux et un ensemble de poteaux de traducteur sans joug placé entre les deux redresseurs. Les dispositifs du LSRM et de l'ascenseur de prototype sont décrits. En outre, une stratégie de commande pour l'ascenseur de prototype est présentée se composant de quatre boucles d'avertissement, à savoir, de 1) courant, de 2) boucles d'avertissement de force, 3) de vitesse, et 4) de rétroaction de position. La commande de force de l'ascenseur expérimental de prototype utilise la fonction de distribution proposée de force. Un profil trapézoïdal de vitesse est présenté pour commander la position verticale de voyage sans à-coup pendant la montée, la descente, et l'arrêt de l'ascenseur. Le contrôleur proportionnel-intégral conventionnel est employé pour le courant et des boucles d'avertissement de vitesse et leurs conceptions sont décrites. La stratégie proposée de commande est dynamiquement simulée et expérimentalement corrélée. Les résultats analytiques et expérimentaux de cet article montrent que LSRMs sont l'un des candidats forts pour les commandes linéaires de propulsion d'ascenseur.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Ascenseurs et monte-charge-- Propulsion électrique En ligne : hopelim@vt.edu Genetic optimization of fuzzy polynomial neural networks / Roh, Seok-Beom in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2219-2238 p.
Titre : Genetic optimization of fuzzy polynomial neural networks Titre original : Optimisation génétique des réseaux neurologiques polynômes brouillés Type de document : texte imprimé Auteurs : Roh, Seok-Beom, Auteur ; Pedrycz, Witold, Auteur ; Oh, Sung-Kwun, Auteur Article en page(s) : 2219-2238 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fuzzy-set-based polynominal neural networks (FSPNNs) Fuzzy-set-based polynominal neuron (FSPN) Genetic algorithms (GAs) Group method of data handling (GMDH) Hard C-means (HCM) clustering Information granulation (IG) Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, we introduce a new topology of fuzzy–neural networks—fuzzy-set-based polynomial neural networks (FSPNNs). The two underlying design mechanisms of such networks involve genetic optimization and information granulation (IG). The resulting constructs come in the form of fuzzy polynomial neural networks with fuzzy-set-based polynomial neurons, regarded as their generic processing elements. First, we introduce a comprehensive design methodology using which we determine the optimal structure of the FSPNNs. This methodology hinges on the extended group method of data handling and fuzzy-set-based rules. It concerns the optimization of the FSPNN-related parameters such as the number of input variables, the order of the polynomial, the number of membership functions, and a collection of a specific subset of input variables realized through the mechanism of genetic optimization. Second, the fuzzy rules used in the networks exploit a notion of information granules defined over a system's variables and formed through the process of IG. This granulation is realized with the aid of the hard C-means clustering algorithm. The performance of the network is quantified through experimentation in which we use a number of modeling benchmarks already experimented with in the realm of fuzzy or neurofuzzy modeling.
En cet article, nous présentons une nouvelle topologie des réseaux neurologiques polynômes basés brouillés d'ensemble brouillé de réseaux neurologiques (FSPNNs). Les deux mécanismes fondamentaux de conception de tels réseaux comportent la granulation génétique d'optimisation et d'information (IG). Les constructions résultantes viennent sous forme de réseaux neurologiques polynômes brouillés avec les neurones polynômes basés d'ensemble brouillé, considérés comme leurs éléments de traitement génériques. D'abord, nous présentons employer complet de méthodologie de conception que nous déterminons la structure optimale du FSPNNs. Cette méthodologie s'articule sur la méthode prolongée de groupe de traitement des données et de règles basées d'ensemble brouillé. Elle concerne l'optimisation des paramètres FSPNN-connexes tels que le nombre de variables d'entrée, l'ordre du polynôme, le nombre d'adhésion fonctionne, et une collection d'un sous-ensemble spécifique de variables d'entrée réalisées par le mécanisme de l'optimisation génétique. En second lieu, les règles brouillées utilisées dans les réseaux exploitent une notion des granules de l'information définis au-dessus des variables d'un système et formés par le processus d'IG. Cette granulation est réalisée à l'aide du dur C-signifie l'algorithme groupant. L'exécution du réseau est mesurée par l'expérimentation dans laquelle nous employons un certain nombre de repères modelants avons déjà expérimenté avec dans le royaume de modeler brouillé ou neuro--brouillé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : polynômes En ligne : pedrycz@ece.ualberta.ca, ohsk@suwon.ac.kr [article] Genetic optimization of fuzzy polynomial neural networks = Optimisation génétique des réseaux neurologiques polynômes brouillés [texte imprimé] / Roh, Seok-Beom, Auteur ; Pedrycz, Witold, Auteur ; Oh, Sung-Kwun, Auteur . - 2219-2238 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2219-2238 p.
Mots-clés : Fuzzy-set-based polynominal neural networks (FSPNNs) Fuzzy-set-based polynominal neuron (FSPN) Genetic algorithms (GAs) Group method of data handling (GMDH) Hard C-means (HCM) clustering Information granulation (IG) Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, we introduce a new topology of fuzzy–neural networks—fuzzy-set-based polynomial neural networks (FSPNNs). The two underlying design mechanisms of such networks involve genetic optimization and information granulation (IG). The resulting constructs come in the form of fuzzy polynomial neural networks with fuzzy-set-based polynomial neurons, regarded as their generic processing elements. First, we introduce a comprehensive design methodology using which we determine the optimal structure of the FSPNNs. This methodology hinges on the extended group method of data handling and fuzzy-set-based rules. It concerns the optimization of the FSPNN-related parameters such as the number of input variables, the order of the polynomial, the number of membership functions, and a collection of a specific subset of input variables realized through the mechanism of genetic optimization. Second, the fuzzy rules used in the networks exploit a notion of information granules defined over a system's variables and formed through the process of IG. This granulation is realized with the aid of the hard C-means clustering algorithm. The performance of the network is quantified through experimentation in which we use a number of modeling benchmarks already experimented with in the realm of fuzzy or neurofuzzy modeling.
En cet article, nous présentons une nouvelle topologie des réseaux neurologiques polynômes basés brouillés d'ensemble brouillé de réseaux neurologiques (FSPNNs). Les deux mécanismes fondamentaux de conception de tels réseaux comportent la granulation génétique d'optimisation et d'information (IG). Les constructions résultantes viennent sous forme de réseaux neurologiques polynômes brouillés avec les neurones polynômes basés d'ensemble brouillé, considérés comme leurs éléments de traitement génériques. D'abord, nous présentons employer complet de méthodologie de conception que nous déterminons la structure optimale du FSPNNs. Cette méthodologie s'articule sur la méthode prolongée de groupe de traitement des données et de règles basées d'ensemble brouillé. Elle concerne l'optimisation des paramètres FSPNN-connexes tels que le nombre de variables d'entrée, l'ordre du polynôme, le nombre d'adhésion fonctionne, et une collection d'un sous-ensemble spécifique de variables d'entrée réalisées par le mécanisme de l'optimisation génétique. En second lieu, les règles brouillées utilisées dans les réseaux exploitent une notion des granules de l'information définis au-dessus des variables d'un système et formés par le processus d'IG. Cette granulation est réalisée à l'aide du dur C-signifie l'algorithme groupant. L'exécution du réseau est mesurée par l'expérimentation dans laquelle nous employons un certain nombre de repères modelants avons déjà expérimenté avec dans le royaume de modeler brouillé ou neuro--brouillé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : polynômes En ligne : pedrycz@ece.ualberta.ca, ohsk@suwon.ac.kr Modeling of three-phase dynamic systems using complex transfer function and transfer matrices / Lennart Harnefors in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2239-2248 p.
Titre : Modeling of three-phase dynamic systems using complex transfer function and transfer matrices Titre original : Modélisation des systèmes dynamiques triphasés employant le transfert complexe fonctionnent et transfèrent des matrices Type de document : texte imprimé Auteurs : Lennart Harnefors, Auteur Article en page(s) : 2239-2248 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Complex transfer functions Frequency analysis Space vectors Stability Transfer matrices Fonctions complexes de transfert Analyse de fréquence Vecteurs de l'espace Stabilité Matrices de transfert Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A compilation of methods for modeling and analysis of thre-phase dynamic systems--such as ac machines, resistance-inductance-capacitance components, and power electronic converters including their control algorithms--using complex transfer functions and transfer matrices is presented. Restrictions of the two modeling methods and relations between them are given. Various frequency domain results, including closed-loop stability theory, are presented. The theory is illustrated by several examples showing areas of application.
Une compilation des méthodes pour modeler et l'analyse du système-tel dynamique triphasé comme machines à C.A., composants de résistance-inductance-capacité, et convertisseurs électroniques de puissance comprenant leurs fonctions de transfert de commande et matrices complexes algorithme-employantes de transfert est présentée. Des restrictions des deux méthodes modelantes et les relations entre elles sont données. De divers résultats de fréquence-domaine, y compris la théorie en circuit fermé de stabilité, sont présentés. La théorie est illustrée par plusieurs exemples montrant des domaines d'application.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes dynamiques hybrides En ligne : lennart.harnefors@se.abb.com [article] Modeling of three-phase dynamic systems using complex transfer function and transfer matrices = Modélisation des systèmes dynamiques triphasés employant le transfert complexe fonctionnent et transfèrent des matrices [texte imprimé] / Lennart Harnefors, Auteur . - 2239-2248 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2239-2248 p.
Mots-clés : Complex transfer functions Frequency analysis Space vectors Stability Transfer matrices Fonctions complexes de transfert Analyse de fréquence Vecteurs de l'espace Stabilité Matrices de transfert Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A compilation of methods for modeling and analysis of thre-phase dynamic systems--such as ac machines, resistance-inductance-capacitance components, and power electronic converters including their control algorithms--using complex transfer functions and transfer matrices is presented. Restrictions of the two modeling methods and relations between them are given. Various frequency domain results, including closed-loop stability theory, are presented. The theory is illustrated by several examples showing areas of application.
Une compilation des méthodes pour modeler et l'analyse du système-tel dynamique triphasé comme machines à C.A., composants de résistance-inductance-capacité, et convertisseurs électroniques de puissance comprenant leurs fonctions de transfert de commande et matrices complexes algorithme-employantes de transfert est présentée. Des restrictions des deux méthodes modelantes et les relations entre elles sont données. De divers résultats de fréquence-domaine, y compris la théorie en circuit fermé de stabilité, sont présentés. La théorie est illustrée par plusieurs exemples montrant des domaines d'application.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes dynamiques hybrides En ligne : lennart.harnefors@se.abb.com A robust control scheme for medium-voltage-level DVR implementation / Li, Yun Wei in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2249-2261 p.
Titre : A robust control scheme for medium-voltage-level DVR implementation Titre original : Un arrangement robuste de commande pour l'exécution moyenne du niveau de tension DVR Type de document : texte imprimé Auteurs : Li, Yun Wei, Auteur ; Blaabjerg, Frede ; Vilathgamuwa, D. Mahinda, Auteur ; Poh Chiang Loh, Auteur Article en page(s) : 2249-2261 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamic voltage restorer (DVR) H infinity control Multiloop control Resonant controller Stationary frame controller Voltage sag Restaurateur dynamique de tension Commande H infini Commande multiboucle Contrôleur résonnant Contrôleur stationnaire d'armature Fléchissement de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper a robot control scheme with an outer H infinity voltage control loop and an inner current control loop is designed and implemented on a medium-voltage (MV)-level dynamic voltage restorer (DVR) system. THrough a simple selection of weighting functions, the syntherised H infiniy controller woul exhibit significant gains in the vicinity of positive-and negative-sequence fundamental frequencies, and therefore, it would be able to regulate both positive-and negative-sequence components effectively, with explicit robustness in the face of system parameter variations. A detailed discussion of H infinity controller weighting function selection, inner current loop tunning, and system disturbance rejection capability is presented. Finaly, the designed control scheme isestensively tested on a laboratory 10-kV MV-level DVR system with varying voltage sag (balanced and unbalanced) and loading (linear/nonlinear load and induction motor load) conditions. It is shown that the proposed control scheme is effective in both balanced and unbalanced sag compensation and load disturbance rejection, as its robustness is explicitly specified.
En cet article, un arrangement robuste de commande avec une boucle d'avertissement externe de tension de $hbox {H} infty$ et une boucle d'avertissement courante intérieure est conçu et mis en application sur une milieu-tension (système mv) - système dynamique de niveau du restaurateur de tension (DVR). Par un choix simple de peser des fonctions, le contrôleur synthétisé de $hbox {H} infty$ montrerait des gains significatifs à proximité des fréquences fondamentales de positif et de négatif-ordre, et donc, il pourrait régler des composants de positif et de négatif-ordre efficacement, avec la robustesse explicite face aux variations de paramètre de système. Une discussion détaillée du contrôleur de $hbox {H} infty$ pesant le choix de fonction, l'accord intérieur de ventre d'intensité, et les possibilités de rejet de perturbation de système est présentée. En conclusion, l'arrangement conçu de commande est intensivement examiné sur un système du Système mv-niveau DVR du laboratoire 10-kV dans le fléchissement variable de tension (équilibré et désiquilibré) et charge linéaire/non-linéaire de chargement (et charge de moteur à induction) les conditions. On lui montre que l'arrangement proposé de commande est efficace dans la compensation équilibrée et désiquilibrée de fléchissement et le rejet de perturbation de charge, en tant que sa robustesse est explicitement indiqué.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande robuste En ligne : yunweili@ee.ryerson.ca, emahinda@ntu.edu.sg, pcloh@ieee.org [article] A robust control scheme for medium-voltage-level DVR implementation = Un arrangement robuste de commande pour l'exécution moyenne du niveau de tension DVR [texte imprimé] / Li, Yun Wei, Auteur ; Blaabjerg, Frede ; Vilathgamuwa, D. Mahinda, Auteur ; Poh Chiang Loh, Auteur . - 2249-2261 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2249-2261 p.
Mots-clés : Dynamic voltage restorer (DVR) H infinity control Multiloop control Resonant controller Stationary frame controller Voltage sag Restaurateur dynamique de tension Commande H infini Commande multiboucle Contrôleur résonnant Contrôleur stationnaire d'armature Fléchissement de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper a robot control scheme with an outer H infinity voltage control loop and an inner current control loop is designed and implemented on a medium-voltage (MV)-level dynamic voltage restorer (DVR) system. THrough a simple selection of weighting functions, the syntherised H infiniy controller woul exhibit significant gains in the vicinity of positive-and negative-sequence fundamental frequencies, and therefore, it would be able to regulate both positive-and negative-sequence components effectively, with explicit robustness in the face of system parameter variations. A detailed discussion of H infinity controller weighting function selection, inner current loop tunning, and system disturbance rejection capability is presented. Finaly, the designed control scheme isestensively tested on a laboratory 10-kV MV-level DVR system with varying voltage sag (balanced and unbalanced) and loading (linear/nonlinear load and induction motor load) conditions. It is shown that the proposed control scheme is effective in both balanced and unbalanced sag compensation and load disturbance rejection, as its robustness is explicitly specified.
En cet article, un arrangement robuste de commande avec une boucle d'avertissement externe de tension de $hbox {H} infty$ et une boucle d'avertissement courante intérieure est conçu et mis en application sur une milieu-tension (système mv) - système dynamique de niveau du restaurateur de tension (DVR). Par un choix simple de peser des fonctions, le contrôleur synthétisé de $hbox {H} infty$ montrerait des gains significatifs à proximité des fréquences fondamentales de positif et de négatif-ordre, et donc, il pourrait régler des composants de positif et de négatif-ordre efficacement, avec la robustesse explicite face aux variations de paramètre de système. Une discussion détaillée du contrôleur de $hbox {H} infty$ pesant le choix de fonction, l'accord intérieur de ventre d'intensité, et les possibilités de rejet de perturbation de système est présentée. En conclusion, l'arrangement conçu de commande est intensivement examiné sur un système du Système mv-niveau DVR du laboratoire 10-kV dans le fléchissement variable de tension (équilibré et désiquilibré) et charge linéaire/non-linéaire de chargement (et charge de moteur à induction) les conditions. On lui montre que l'arrangement proposé de commande est efficace dans la compensation équilibrée et désiquilibrée de fléchissement et le rejet de perturbation de charge, en tant que sa robustesse est explicitement indiqué.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande robuste En ligne : yunweili@ee.ryerson.ca, emahinda@ntu.edu.sg, pcloh@ieee.org Dynamic and steady-state models for the PRC-LCC resonant topology with a capacitor as output filter / Martin-Ramos, Juan A in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2262-2275 p.
Titre : Dynamic and steady-state models for the PRC-LCC resonant topology with a capacitor as output filter Titre original : Modèles dynamiques et équilibrés pour la topologie résonnante de PRC-LCC avec un condensateur comme filtre de rendement Type de document : texte imprimé Auteurs : Martin-Ramos, Juan A, Auteur ; Diaz, Juan, Auteur ; Pernia, Alberto M., Auteur Article en page(s) : 2262-2275 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : DC/DC converters High voltage Modeling resonant converters Convertisseurs de DC/DC TensionModeler les convertisseurs résonnants Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In high-voltage dc power supplies (hundreds of kilovolts), avoiding the inductance in the output filter is an important asset. Thus, a capacitor as a unique component of that filter is preferable. On the other hand, a high-voltage step-up transformer shows a high capacitance in its secondary, which can be included in a resonant stage. Both capacitances, i.e., one from the filter and the other from the transformer, are separated by the output rectifier. When this rectifier is on, they are in parallel; when it is off, they are disconnected. A resonant stage where a very large capacitor appears and disappears several times in one period is not linear and has not been dynamically modeled before. This paper shows two simple models for the parallel–series (LCC-type parallel resonant converter) resonant topology with a capacitor as output filter. Its dynamics and steady state are studied and constitute an important help for any designer.
Dans les blocs THT CC (centaines de kilovolts), éviter l'inductance dans le filtre de rendement est des capitaux importants. Ainsi, un condensateur comme composant unique de ce filtre est préférable. D'une part, un transformateur surélévateur à haute tension montre une capacité élevée dans son secondaire, qui peut être inclus à une étape résonnante. Les deux capacités, c.-à-d., une du filtre et l'autre du transformateur, sont séparées par le redresseur de rendement. Quand ce redresseur est allumé, elles sont en parallèle ; quand il est éteint, elles sont débranchées. Une étape résonnante où un condensateur très grand apparaît et disparaît plusieurs fois dans une période n'est pas linéaire et n'a pas été dynamiquement modelée avant. Cet article montre deux modèles simples pour (LCC-type convertisseur résonnant parallèle) la topologie résonnante en série parallèle avec un condensateur comme filtre de rendement. Sa dynamique et état d'équilibre sont étudiés et constituent une aide importante pour n'importe quel concepteur.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Convertisseurs électriques En ligne : juan@ate.uniovi.es [article] Dynamic and steady-state models for the PRC-LCC resonant topology with a capacitor as output filter = Modèles dynamiques et équilibrés pour la topologie résonnante de PRC-LCC avec un condensateur comme filtre de rendement [texte imprimé] / Martin-Ramos, Juan A, Auteur ; Diaz, Juan, Auteur ; Pernia, Alberto M., Auteur . - 2262-2275 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2262-2275 p.
Mots-clés : DC/DC converters High voltage Modeling resonant converters Convertisseurs de DC/DC TensionModeler les convertisseurs résonnants Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In high-voltage dc power supplies (hundreds of kilovolts), avoiding the inductance in the output filter is an important asset. Thus, a capacitor as a unique component of that filter is preferable. On the other hand, a high-voltage step-up transformer shows a high capacitance in its secondary, which can be included in a resonant stage. Both capacitances, i.e., one from the filter and the other from the transformer, are separated by the output rectifier. When this rectifier is on, they are in parallel; when it is off, they are disconnected. A resonant stage where a very large capacitor appears and disappears several times in one period is not linear and has not been dynamically modeled before. This paper shows two simple models for the parallel–series (LCC-type parallel resonant converter) resonant topology with a capacitor as output filter. Its dynamics and steady state are studied and constitute an important help for any designer.
Dans les blocs THT CC (centaines de kilovolts), éviter l'inductance dans le filtre de rendement est des capitaux importants. Ainsi, un condensateur comme composant unique de ce filtre est préférable. D'une part, un transformateur surélévateur à haute tension montre une capacité élevée dans son secondaire, qui peut être inclus à une étape résonnante. Les deux capacités, c.-à-d., une du filtre et l'autre du transformateur, sont séparées par le redresseur de rendement. Quand ce redresseur est allumé, elles sont en parallèle ; quand il est éteint, elles sont débranchées. Une étape résonnante où un condensateur très grand apparaît et disparaît plusieurs fois dans une période n'est pas linéaire et n'a pas été dynamiquement modelée avant. Cet article montre deux modèles simples pour (LCC-type convertisseur résonnant parallèle) la topologie résonnante en série parallèle avec un condensateur comme filtre de rendement. Sa dynamique et état d'équilibre sont étudiés et constituent une aide importante pour n'importe quel concepteur.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Convertisseurs électriques En ligne : juan@ate.uniovi.es A practical copper loss measurement method for the planar transformer in high-frequency switching converters / Han, Yongtao in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2276-2287 p.
Titre : A practical copper loss measurement method for the planar transformer in high-frequency switching converters Titre original : Une méthode de cuivre pratique de mesure de perte pour le transformateur planaire dans des convertisseurs à haute fréquence de commutation Type de document : texte imprimé Auteurs : Han, Yongtao, Auteur ; Eberle, Wilson, Auteur ; Liu, Yan-Fei, Auteur Article en page(s) : 2276-2287 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Copper loss Finite-element analysis (FEA) Planar transformer Pulsewidth modulation (PWM) Switching mode power supply (SMPS) Winding ac resistance Perte de cuivre Analyse d'éléments finis Transformateur planaire Modulation de largeur d'impulsion Alimentation d'énergie de mode de commutation Résistance en courant alternatif d'enroulement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, a new and practical measurement method is proposed to characterize the planar transformer copper loss operating in a high-frequency switching mode power supply (SMPS). The scheme is easy to set up, and it provides an equivalent winding alternating current resistance, which is the result of all the field effects on the transformer windings to achieve more accurate copper loss characterization. A detailed error analysis for the proposed copper loss measurement method is conducted. The analysis results can provide useful guidelines on the SMPS transformer copper loss measurement scheme design. Measurement results on the copper loss of a planar transformer in a high-frequency dc/dc converter are presented. In order to verify the measurement results, a time-domain finite-element analysis transient solver is adopted to analyze the transformer copper loss. Good matching between the simulation and measurement results is achieved.
En cet article, on propose une nouvelle et pratique méthode de mesure pour caractériser la perte planaire d'en cuivre de transformateur fonctionnant dans une alimentation d'énergie à haute fréquence de mode de commutation (SMPS). Il est facile établir l'arrangement, et il fournit une résistance équivalente de courant alternatif d'enroulement, qui est le résultat de tous effets de champ sur les enroulements de transformateur pour réaliser une caractérisation de cuivre plus précise de perte. Une analyse détaillée d'erreur pour la méthode de cuivre proposée de mesure de perte est conduite. Les résultats d'analyse peuvent fournir les directives utiles sur la conception d'arrangement de mesure de perte d'en cuivre de transformateur de SMPS. Des résultats de mesure sur la perte de cuivre d'un transformateur planaire dans un convertisseur à haute fréquence de dc/dc sont présentés. Afin de vérifier les résultats de mesure, un solutionneur passager d'analyse de fini-élément de temps-domaine est adopté pour analyser la perte d'en cuivre de transformateur. Le bon assortiment entre la simulation et les résultats de mesure est réalisé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Transformateurs électriques-Modulation d'impulsions en durée En ligne : yanfei.liu@queensu.ca [article] A practical copper loss measurement method for the planar transformer in high-frequency switching converters = Une méthode de cuivre pratique de mesure de perte pour le transformateur planaire dans des convertisseurs à haute fréquence de commutation [texte imprimé] / Han, Yongtao, Auteur ; Eberle, Wilson, Auteur ; Liu, Yan-Fei, Auteur . - 2276-2287 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2276-2287 p.
Mots-clés : Copper loss Finite-element analysis (FEA) Planar transformer Pulsewidth modulation (PWM) Switching mode power supply (SMPS) Winding ac resistance Perte de cuivre Analyse d'éléments finis Transformateur planaire Modulation de largeur d'impulsion Alimentation d'énergie de mode de commutation Résistance en courant alternatif d'enroulement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, a new and practical measurement method is proposed to characterize the planar transformer copper loss operating in a high-frequency switching mode power supply (SMPS). The scheme is easy to set up, and it provides an equivalent winding alternating current resistance, which is the result of all the field effects on the transformer windings to achieve more accurate copper loss characterization. A detailed error analysis for the proposed copper loss measurement method is conducted. The analysis results can provide useful guidelines on the SMPS transformer copper loss measurement scheme design. Measurement results on the copper loss of a planar transformer in a high-frequency dc/dc converter are presented. In order to verify the measurement results, a time-domain finite-element analysis transient solver is adopted to analyze the transformer copper loss. Good matching between the simulation and measurement results is achieved.
En cet article, on propose une nouvelle et pratique méthode de mesure pour caractériser la perte planaire d'en cuivre de transformateur fonctionnant dans une alimentation d'énergie à haute fréquence de mode de commutation (SMPS). Il est facile établir l'arrangement, et il fournit une résistance équivalente de courant alternatif d'enroulement, qui est le résultat de tous effets de champ sur les enroulements de transformateur pour réaliser une caractérisation de cuivre plus précise de perte. Une analyse détaillée d'erreur pour la méthode de cuivre proposée de mesure de perte est conduite. Les résultats d'analyse peuvent fournir les directives utiles sur la conception d'arrangement de mesure de perte d'en cuivre de transformateur de SMPS. Des résultats de mesure sur la perte de cuivre d'un transformateur planaire dans un convertisseur à haute fréquence de dc/dc sont présentés. Afin de vérifier les résultats de mesure, un solutionneur passager d'analyse de fini-élément de temps-domaine est adopté pour analyser la perte d'en cuivre de transformateur. Le bon assortiment entre la simulation et les résultats de mesure est réalisé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Transformateurs électriques-Modulation d'impulsions en durée En ligne : yanfei.liu@queensu.ca Fast-Processing Modulation strategy for the neutral-point-clamped converter with total elimination of low-frequency voltage oscillations in the neutral point / Pou, Josep in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2288-2294 p.
Titre : Fast-Processing Modulation strategy for the neutral-point-clamped converter with total elimination of low-frequency voltage oscillations in the neutral point Titre original : Stratégie de traitement rapide de modulation pour le convertisseur maintenu par point neutre avec l'élimination totale des oscillations de basse fréquence de tension dans le point neutre Type de document : texte imprimé Auteurs : Pou, Josep, Auteur ; Zaragoza, Jordi, Auteur ; Rodriguez, Pedro, Auteur Article en page(s) : 2288-2294 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Modulation strategy Neutral-point-clamped (NPC) converter Pulsewidth-modulated inverters Three-level converter Voltage balance Stratégie de modulation Convertisseur maintenu par point neutre Inverseurs modulés par largeur d'impulsion Convertisseur à trois nivaux Equilibre de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a novel modulation strategy for a neutral-point-clamped converter. This strategy overcomes one of the main problems of this converter, which is the low-frequency voltage oscillation that appears in the neutral point under some operating conditions. The proposed modulation strategy can completely remove this oscillation for all the operating points and for any kind of loads, even unbalanced and nonlinear loads. The algorithm is based on a carrier-based pulsewidth modulation. Nevertheless, it can generate the maximum output-voltage amplitudes that are attainable under linear modulation, such as space-vector modulation. Furthermore, this technique can be implemented with a very simple algorithm and, hence, can be processed very quickly. The only drawback of this strategy is that the switching frequencies of the devices are one third higher than those of standard sinusoidal pulsewidth modulation. A control loop for balancing the voltages on the dc-link capacitors is also proposed. This balancing strategy is designed, so that it does not further increase the switching frequencies of the devices when it is applied to the converter. The proposed modulation technique is verified by simulation and experiment.
Cet article présente une stratégie de modulation de roman pour un convertisseur neutre-point-maintenu. Cette stratégie surmonte un des problèmes principaux de ce convertisseur, qui est l'oscillation de basse fréquence de tension qui apparaît dans le point neutre dans quelques conditions de fonctionnement. La stratégie proposée de modulation peut complètement enlever cette oscillation pour tous points de fonctionnement et pour n'importe quel genre de charges, même de charges non équilibrées et non-linéaires. L'algorithme est basé sur une modulation à fil porteur de pulsewidth. Néanmoins, il peut produire des amplitudes maximum de rendement-tension qui sont possibles sous la modulation linéaire, telle que la modulation d'espace-vecteur. En outre, cette technique peut être mise en application avec un algorithme très simple et, par conséquent, peut être traitée très rapidement. Le seul inconvénient de cette stratégie est que les fréquences de commutation des dispositifs sont un tiers plus haut que ceux de la modulation sinusoïdale standard de pulsewidth. On propose également une boucle d'avertissement pour équilibrer les tensions sur les condensateurs de C.C-lien. Cette stratégie de équilibrage est conçue, de sorte qu'elle pas un accroissement plus ultérieur les fréquences de commutation des dispositifs quand elle est appliquée au convertisseur. La technique proposée de modulation est vérifiée par la simulation et l'expérience.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation (électronique) En ligne : pou@eel.upc.edu [article] Fast-Processing Modulation strategy for the neutral-point-clamped converter with total elimination of low-frequency voltage oscillations in the neutral point = Stratégie de traitement rapide de modulation pour le convertisseur maintenu par point neutre avec l'élimination totale des oscillations de basse fréquence de tension dans le point neutre [texte imprimé] / Pou, Josep, Auteur ; Zaragoza, Jordi, Auteur ; Rodriguez, Pedro, Auteur . - 2288-2294 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2288-2294 p.
Mots-clés : Modulation strategy Neutral-point-clamped (NPC) converter Pulsewidth-modulated inverters Three-level converter Voltage balance Stratégie de modulation Convertisseur maintenu par point neutre Inverseurs modulés par largeur d'impulsion Convertisseur à trois nivaux Equilibre de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a novel modulation strategy for a neutral-point-clamped converter. This strategy overcomes one of the main problems of this converter, which is the low-frequency voltage oscillation that appears in the neutral point under some operating conditions. The proposed modulation strategy can completely remove this oscillation for all the operating points and for any kind of loads, even unbalanced and nonlinear loads. The algorithm is based on a carrier-based pulsewidth modulation. Nevertheless, it can generate the maximum output-voltage amplitudes that are attainable under linear modulation, such as space-vector modulation. Furthermore, this technique can be implemented with a very simple algorithm and, hence, can be processed very quickly. The only drawback of this strategy is that the switching frequencies of the devices are one third higher than those of standard sinusoidal pulsewidth modulation. A control loop for balancing the voltages on the dc-link capacitors is also proposed. This balancing strategy is designed, so that it does not further increase the switching frequencies of the devices when it is applied to the converter. The proposed modulation technique is verified by simulation and experiment.
Cet article présente une stratégie de modulation de roman pour un convertisseur neutre-point-maintenu. Cette stratégie surmonte un des problèmes principaux de ce convertisseur, qui est l'oscillation de basse fréquence de tension qui apparaît dans le point neutre dans quelques conditions de fonctionnement. La stratégie proposée de modulation peut complètement enlever cette oscillation pour tous points de fonctionnement et pour n'importe quel genre de charges, même de charges non équilibrées et non-linéaires. L'algorithme est basé sur une modulation à fil porteur de pulsewidth. Néanmoins, il peut produire des amplitudes maximum de rendement-tension qui sont possibles sous la modulation linéaire, telle que la modulation d'espace-vecteur. En outre, cette technique peut être mise en application avec un algorithme très simple et, par conséquent, peut être traitée très rapidement. Le seul inconvénient de cette stratégie est que les fréquences de commutation des dispositifs sont un tiers plus haut que ceux de la modulation sinusoïdale standard de pulsewidth. On propose également une boucle d'avertissement pour équilibrer les tensions sur les condensateurs de C.C-lien. Cette stratégie de équilibrage est conçue, de sorte qu'elle pas un accroissement plus ultérieur les fréquences de commutation des dispositifs quand elle est appliquée au convertisseur. La technique proposée de modulation est vérifiée par la simulation et l'expérience.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation (électronique) En ligne : pou@eel.upc.edu Improved dead-time compensation for sinusoidal PWM inverters operating at high switching frequencies / Oliveira, Alexandre Cunha in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2295-2304 p.
Titre : Improved dead-time compensation for sinusoidal PWM inverters operating at high switching frequencies Titre original : Compensation améliorée de temps mort pour les inverseurs sinusoïdaux de PWM fonctionnant aux fréquences élevées de commutation Type de document : texte imprimé Auteurs : Oliveira, Alexandre Cunha, Auteur ; Cursino Brandào Jacobina, Auteur ; Lima, Antonio Marcus Nogueira, Auteur Article en page(s) : 2295-2304 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dead-time Harmonic distortion Sinusoidal pulsewidth modulation (PWM) Voltage-source converter Temps-mort Déformation harmonique Modulation de largeur d'impulsion sinusoïdale Convertisseur de source de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a technique to compensate the effects of dead time in sinusoidal pulsewidth-modulated voltage-source inverters. The compensation is implemented by adjusting the switching frequency to avoid unfeasible pulsewidths of the gating signals, as well as to minimize the total harmonic distortion of the inverter output voltage. The technique can be used at any switching frequency, but the best results are obtained in the high-frequency range. The experimental results of the proposed technique that is applied in a three-phase induction motor drive system are presented.
Cet article propose une technique pour compenser les effets du temps mort dans des inverseurs pulsewidth-modulés sinusoïdaux de tension-source. La compensation est mise en application en ajustant la fréquence de commutation pour éviter des pulsewidths impraticables des signaux de déclenchement, aussi bien que pour réduire au minimum toute la déformation harmonique de la tension de rendement d'inverseur. La technique peut être employée à n'importe quelle fréquence de commutation, mais les meilleurs résultats sont obtenus en gamme à haute fréquence. Les résultats expérimentaux de la technique proposée qui est appliquée dans un système triphasé d'entraînement de moteur à induction sont présentés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation d'impulsions en durée--Convertisseurs électriques En ligne : aco@dee.ufcg.edu.br, jacobina@dee.ufcg.edu.br, amnlima@dee.ufcg.edu.br [article] Improved dead-time compensation for sinusoidal PWM inverters operating at high switching frequencies = Compensation améliorée de temps mort pour les inverseurs sinusoïdaux de PWM fonctionnant aux fréquences élevées de commutation [texte imprimé] / Oliveira, Alexandre Cunha, Auteur ; Cursino Brandào Jacobina, Auteur ; Lima, Antonio Marcus Nogueira, Auteur . - 2295-2304 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2295-2304 p.
Mots-clés : Dead-time Harmonic distortion Sinusoidal pulsewidth modulation (PWM) Voltage-source converter Temps-mort Déformation harmonique Modulation de largeur d'impulsion sinusoïdale Convertisseur de source de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a technique to compensate the effects of dead time in sinusoidal pulsewidth-modulated voltage-source inverters. The compensation is implemented by adjusting the switching frequency to avoid unfeasible pulsewidths of the gating signals, as well as to minimize the total harmonic distortion of the inverter output voltage. The technique can be used at any switching frequency, but the best results are obtained in the high-frequency range. The experimental results of the proposed technique that is applied in a three-phase induction motor drive system are presented.
Cet article propose une technique pour compenser les effets du temps mort dans des inverseurs pulsewidth-modulés sinusoïdaux de tension-source. La compensation est mise en application en ajustant la fréquence de commutation pour éviter des pulsewidths impraticables des signaux de déclenchement, aussi bien que pour réduire au minimum toute la déformation harmonique de la tension de rendement d'inverseur. La technique peut être employée à n'importe quelle fréquence de commutation, mais les meilleurs résultats sont obtenus en gamme à haute fréquence. Les résultats expérimentaux de la technique proposée qui est appliquée dans un système triphasé d'entraînement de moteur à induction sont présentés.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation d'impulsions en durée--Convertisseurs électriques En ligne : aco@dee.ufcg.edu.br, jacobina@dee.ufcg.edu.br, amnlima@dee.ufcg.edu.br A high-resolution frequency estimation method for three-phase induction machine fault detection / Kia, Shahin Hedayati in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2305-2314 p.
Titre : A high-resolution frequency estimation method for three-phase induction machine fault detection Titre original : Une méthode à haute résolution d'évaluation de fréquence pour la détection de défaut triphasée de machine d'induction Type de document : texte imprimé Auteurs : Kia, Shahin Hedayati, Auteur ; Henao, Humberto, Auteur ; Capolino, Gérard-André, Auteur Article en page(s) : 2305-2314 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Electric variable measurement Fault diagnosis Fourier transforms Frequency estimation Induction machines Multidimensional signal processing Pattern classification Mesure variable électrique Diagnostic de défaut Transformée de Fourier Evaluation de fréquence Machines d'Induction Traitement des signaux multidimensionnel Classification de modèle Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Fault detection in alternating-current electrical machines that is based on frequency analysis of stator current has been the interest of many researchers. Several frequency estimation techniques have been developed and are used to help the induction machine fault detection and diagnosis. This paper presents a technique to improve the fault detection technique by using the classical multiple signal classification (MUSIC) method. This method is a powerful tool that extracts meaningful frequencies from the signal, and it has been widely used in different areas, which include electrical machines. In the proposed application, the fault sensitive frequencies have to be found in the stator current signature. They are numerous in a given frequency range, and they are affected by the signal-to-noise ratio. Then, the MUSIC method takes a long computation time to find many frequencies by increasing the dimension of the autocorrelation matrix. To solve this problem, an algorithm that is based on zooming in a specific frequency range is proposed with MUSIC in order to improve the performances of frequency extraction. Moreover, the method is integrated as a part of MUSIC to estimate the frequency signal dimension order based on classification of autocorrelation matrix eigenvalues. The proposed algorithm has been applied to detect a rotor broken bar fault in a three-phase squirrel-cage induction machine under different loads and in steady-state condition.
La détection de défaut dans des machines électriques de courant alternatif qui est basée sur l'analyse de fréquence du courant de redresseur a été l'intérêt de beaucoup de chercheurs. Plusieurs techniques d'évaluation de fréquence ont été développées et sont employées pour aider la détection et le diagnostic de défaut de machine d'induction. Cet article présente une technique pour améliorer la technique de détection de défaut en employant la méthode multiple classique de classification de signal (MUSIQUE). Cette méthode est un outil puissant qui extrait des fréquences signicatives à partir du signal, et il a été employé couramment dans différents secteurs, qui incluent les machines électriques. Dans l'application proposée, les fréquences sensibles de défaut doivent être trouvées dans la signature de courant de redresseur. Elles sont nombreuses dans une gamme de fréquence donnée, et elles sont affectées par le rapport signal/bruit. Puis, la méthode de MUSIQUE prend un bon moment de calcul de trouver beaucoup de fréquences en augmentant la dimension de la matrice d'autocorrélation. Pour résoudre ce problème, on propose un algorithme qui est basé sur bourdonner dans une gamme de fréquence spécifique avec la MUSIQUE afin d'améliorer les exécutions de l'extraction de fréquence. D'ailleurs, la méthode est intégrée comme une partie de MUSIQUE pour estimer l'ordre de dimension de signal de fréquence basé sur la classification des valeurs propres de matrice d'autocorrélation. L'algorithme proposé a été appliqué pour détecter un défaut de barre cassé par rotor dans une machine squirrel-cage triphasée d'induction sous différentes charges et en état équilibré.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines asynchrones En ligne : shahin.hedayati.kia@u-picardie.fr, humberto.henao@ieee.org, gerard.capolino@ieee [...] [article] A high-resolution frequency estimation method for three-phase induction machine fault detection = Une méthode à haute résolution d'évaluation de fréquence pour la détection de défaut triphasée de machine d'induction [texte imprimé] / Kia, Shahin Hedayati, Auteur ; Henao, Humberto, Auteur ; Capolino, Gérard-André, Auteur . - 2305-2314 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2305-2314 p.
Mots-clés : Electric variable measurement Fault diagnosis Fourier transforms Frequency estimation Induction machines Multidimensional signal processing Pattern classification Mesure variable électrique Diagnostic de défaut Transformée de Fourier Evaluation de fréquence Machines d'Induction Traitement des signaux multidimensionnel Classification de modèle Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Fault detection in alternating-current electrical machines that is based on frequency analysis of stator current has been the interest of many researchers. Several frequency estimation techniques have been developed and are used to help the induction machine fault detection and diagnosis. This paper presents a technique to improve the fault detection technique by using the classical multiple signal classification (MUSIC) method. This method is a powerful tool that extracts meaningful frequencies from the signal, and it has been widely used in different areas, which include electrical machines. In the proposed application, the fault sensitive frequencies have to be found in the stator current signature. They are numerous in a given frequency range, and they are affected by the signal-to-noise ratio. Then, the MUSIC method takes a long computation time to find many frequencies by increasing the dimension of the autocorrelation matrix. To solve this problem, an algorithm that is based on zooming in a specific frequency range is proposed with MUSIC in order to improve the performances of frequency extraction. Moreover, the method is integrated as a part of MUSIC to estimate the frequency signal dimension order based on classification of autocorrelation matrix eigenvalues. The proposed algorithm has been applied to detect a rotor broken bar fault in a three-phase squirrel-cage induction machine under different loads and in steady-state condition.
La détection de défaut dans des machines électriques de courant alternatif qui est basée sur l'analyse de fréquence du courant de redresseur a été l'intérêt de beaucoup de chercheurs. Plusieurs techniques d'évaluation de fréquence ont été développées et sont employées pour aider la détection et le diagnostic de défaut de machine d'induction. Cet article présente une technique pour améliorer la technique de détection de défaut en employant la méthode multiple classique de classification de signal (MUSIQUE). Cette méthode est un outil puissant qui extrait des fréquences signicatives à partir du signal, et il a été employé couramment dans différents secteurs, qui incluent les machines électriques. Dans l'application proposée, les fréquences sensibles de défaut doivent être trouvées dans la signature de courant de redresseur. Elles sont nombreuses dans une gamme de fréquence donnée, et elles sont affectées par le rapport signal/bruit. Puis, la méthode de MUSIQUE prend un bon moment de calcul de trouver beaucoup de fréquences en augmentant la dimension de la matrice d'autocorrélation. Pour résoudre ce problème, on propose un algorithme qui est basé sur bourdonner dans une gamme de fréquence spécifique avec la MUSIQUE afin d'améliorer les exécutions de l'extraction de fréquence. D'ailleurs, la méthode est intégrée comme une partie de MUSIQUE pour estimer l'ordre de dimension de signal de fréquence basé sur la classification des valeurs propres de matrice d'autocorrélation. L'algorithme proposé a été appliqué pour détecter un défaut de barre cassé par rotor dans une machine squirrel-cage triphasée d'induction sous différentes charges et en état équilibré.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Machines asynchrones En ligne : shahin.hedayati.kia@u-picardie.fr, humberto.henao@ieee.org, gerard.capolino@ieee [...] A novel approach toward interpretation and application of voltage unbalance factor / Kini, P. Giridhar in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2315-2322 p.
Titre : A novel approach toward interpretation and application of voltage unbalance factor Titre original : Une attitude de roman en ce qui concerne l'interprétation et l'application du facteur de désiquilibre de tension Type de document : texte imprimé Auteurs : Kini, P. Giridhar, Auteur ; Bansal, Ramesh C., Auteur ; Aithal, R. S., Auteur Article en page(s) : 2315-2322 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : IEEE standards Induction motor International electrotechnical commission (IEC) National electrical manufacturers association (NEMA) Power quality (PQ) Voltage unbalanced Voltage unbalanced factor (VUF) Normes d'IEEE Moteur à induction Commission Electrotechnique InternationaleAssociation nationale de fabricants de matériel électrique Qualité de puissance Tension désiquilibré Facteur non équilibré de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Voltage unbalance has been interpreted in a number of ways based on the conditions and complexities that are involved. This paper takes the widely used expression of voltage unbalance factor (VUF) and puts forward the various ambiguities that arise due to voltage variation and unbalance when applied to a test case. If the results are not properly interpreted, they affect decision making with regard to motor derating and protective system settings. It is also shown that various voltage combinations are possible for a particular VUF. By fixing an upper limit so as to signify the upper limit, a simple solution by way of conceptual interpretation is suggested to overcome the same. The discussion that is put forward is supported by a test case.
Le désiquilibre de tension a été interprété d'un certain nombre de manières basées sur les conditions et les complexités qui sont impliquées. Cet article prend l'expression employée couramment du facteur de désiquilibre de tension (VUF) et propose les diverses ambiguïtés qui surgissent en raison de la variation de tension et les désiquilibre une fois appliqué à un cas d'espèce. Si les résultats ne sont pas correctement interprétés, ils affectent la prise de décision en ce qui concerne la sous-sollicitation de moteur et les arrangements protecteurs de système. On lui montre également que les diverses combinaisons de tension sont possibles à un VUF particulier. En fixant une limite supérieure afin de signifier la limite supérieure, une solution simple par l'interprétation conceptuelle soit suggérée pour surmonter la même chose. La discussion qui est proposée est soutenue par un cas d'espèce.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones En ligne : giridhar.kini@manipal.edu, rcbansal@hotmail.com [article] A novel approach toward interpretation and application of voltage unbalance factor = Une attitude de roman en ce qui concerne l'interprétation et l'application du facteur de désiquilibre de tension [texte imprimé] / Kini, P. Giridhar, Auteur ; Bansal, Ramesh C., Auteur ; Aithal, R. S., Auteur . - 2315-2322 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2315-2322 p.
Mots-clés : IEEE standards Induction motor International electrotechnical commission (IEC) National electrical manufacturers association (NEMA) Power quality (PQ) Voltage unbalanced Voltage unbalanced factor (VUF) Normes d'IEEE Moteur à induction Commission Electrotechnique InternationaleAssociation nationale de fabricants de matériel électrique Qualité de puissance Tension désiquilibré Facteur non équilibré de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Voltage unbalance has been interpreted in a number of ways based on the conditions and complexities that are involved. This paper takes the widely used expression of voltage unbalance factor (VUF) and puts forward the various ambiguities that arise due to voltage variation and unbalance when applied to a test case. If the results are not properly interpreted, they affect decision making with regard to motor derating and protective system settings. It is also shown that various voltage combinations are possible for a particular VUF. By fixing an upper limit so as to signify the upper limit, a simple solution by way of conceptual interpretation is suggested to overcome the same. The discussion that is put forward is supported by a test case.
Le désiquilibre de tension a été interprété d'un certain nombre de manières basées sur les conditions et les complexités qui sont impliquées. Cet article prend l'expression employée couramment du facteur de désiquilibre de tension (VUF) et propose les diverses ambiguïtés qui surgissent en raison de la variation de tension et les désiquilibre une fois appliqué à un cas d'espèce. Si les résultats ne sont pas correctement interprétés, ils affectent la prise de décision en ce qui concerne la sous-sollicitation de moteur et les arrangements protecteurs de système. On lui montre également que les diverses combinaisons de tension sont possibles à un VUF particulier. En fixant une limite supérieure afin de signifier la limite supérieure, une solution simple par l'interprétation conceptuelle soit suggérée pour surmonter la même chose. La discussion qui est proposée est soutenue par un cas d'espèce.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Moteurs asynchrones En ligne : giridhar.kini@manipal.edu, rcbansal@hotmail.com Analysis and design of an interleaved active-clamping forward converter / Yu-Kang Lo in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2323-2332 p.
Titre : Analysis and design of an interleaved active-clamping forward converter Titre original : Analyse et conception d'un convertisseur vers l'avant de retenue actif intercalé Type de document : texte imprimé Auteurs : Yu-Kang Lo, Auteur ; Kao, Tsu-Shou, Auteur ; Jing-Yuan Lin, Auteur Article en page(s) : 2323-2332 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Active clamping Complementarity switching Interleaved forward converter Zero-voltage switching (ZVS) Retenue active Commutation de complémentaritéConvertisseur vers l'avant intercalé Commutation zéro de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a new interleaved active-clamping zero-voltage-switching (ZVS) forward converter, which is mainly composed of two active-clamping forward converters. Only two switches are required, and each one is the auxiliary switch for the other. The circuit complexity and cost are thus reduced. The leakage inductance of the transformer or an additional resonant inductance is employed to achieve ZVS during the dead times. The duty cycles are not limited to be equal and within 50%. The complementary switchings and the resulted interleaved output inductor currents diminish the current ripple in output capacitors. Accordingly, the smaller output chokes and capacitors lower the converter volume and increase the power density. Detailed analysis and design of this new interleaved active-clamping forward converter are described. Experimental results are recorded for a prototype converter with an ac input voltage of $hbox{85}$– $hbox{135} {rm V}_{rm rms}$, an output voltage of 12 V, and an output current of 16 A, which operates at a switching frequency of 150 kHz.
Cet article présente un nouveau convertisseur vers l'avant de actif-retenue intercalé de la zéro-tension-commutation (ZVS), qui se compose principalement de deux convertisseurs vers l'avant de actif-retenue. Seulement deux commutateurs sont exigés, et chacun est le commutateur auxiliaire pour l'autre. La complexité et le coût de circuit sont ainsi réduits. L'inductance de fuite du transformateur ou une inductance résonnante additionnelle est utilisée pour réaliser ZVS pendant les temps morts. Les temps d'utilisation ne sont pas limités pour être égaux et à moins de 50%. Les commutations complémentaires et les courants intercalés résultés d'inducteur de rendement diminuent l'ondulation courante dans des condensateurs de rendement. En conséquence, le rendement plus petit obstrue et les condensateurs abaissent le volume de convertisseur et augmentent la densité de puissance. L'analyse et la conception détaillées de ce nouveau convertisseur vers l'avant de actif-retenue intercalé sont décrites. Des résultats expérimentaux sont enregistrés pour un convertisseur de prototype avec une tension d'entrée à C.A. de $hbox {85} $ - $hbox {135} {rm V} _ {rm RMS} $, une tension de rendement de 12 V, et un courant de sortie de 16 A, qui fonctionne à une fréquence de commutation de 150 kilohertz.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commutation (électricité) En ligne : yklo@mail.ntust.edu.tw [article] Analysis and design of an interleaved active-clamping forward converter = Analyse et conception d'un convertisseur vers l'avant de retenue actif intercalé [texte imprimé] / Yu-Kang Lo, Auteur ; Kao, Tsu-Shou, Auteur ; Jing-Yuan Lin, Auteur . - 2323-2332 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2323-2332 p.
Mots-clés : Active clamping Complementarity switching Interleaved forward converter Zero-voltage switching (ZVS) Retenue active Commutation de complémentaritéConvertisseur vers l'avant intercalé Commutation zéro de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a new interleaved active-clamping zero-voltage-switching (ZVS) forward converter, which is mainly composed of two active-clamping forward converters. Only two switches are required, and each one is the auxiliary switch for the other. The circuit complexity and cost are thus reduced. The leakage inductance of the transformer or an additional resonant inductance is employed to achieve ZVS during the dead times. The duty cycles are not limited to be equal and within 50%. The complementary switchings and the resulted interleaved output inductor currents diminish the current ripple in output capacitors. Accordingly, the smaller output chokes and capacitors lower the converter volume and increase the power density. Detailed analysis and design of this new interleaved active-clamping forward converter are described. Experimental results are recorded for a prototype converter with an ac input voltage of $hbox{85}$– $hbox{135} {rm V}_{rm rms}$, an output voltage of 12 V, and an output current of 16 A, which operates at a switching frequency of 150 kHz.
Cet article présente un nouveau convertisseur vers l'avant de actif-retenue intercalé de la zéro-tension-commutation (ZVS), qui se compose principalement de deux convertisseurs vers l'avant de actif-retenue. Seulement deux commutateurs sont exigés, et chacun est le commutateur auxiliaire pour l'autre. La complexité et le coût de circuit sont ainsi réduits. L'inductance de fuite du transformateur ou une inductance résonnante additionnelle est utilisée pour réaliser ZVS pendant les temps morts. Les temps d'utilisation ne sont pas limités pour être égaux et à moins de 50%. Les commutations complémentaires et les courants intercalés résultés d'inducteur de rendement diminuent l'ondulation courante dans des condensateurs de rendement. En conséquence, le rendement plus petit obstrue et les condensateurs abaissent le volume de convertisseur et augmentent la densité de puissance. L'analyse et la conception détaillées de ce nouveau convertisseur vers l'avant de actif-retenue intercalé sont décrites. Des résultats expérimentaux sont enregistrés pour un convertisseur de prototype avec une tension d'entrée à C.A. de $hbox {85} $ - $hbox {135} {rm V} _ {rm RMS} $, une tension de rendement de 12 V, et un courant de sortie de 16 A, qui fonctionne à une fréquence de commutation de 150 kilohertz.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commutation (électricité) En ligne : yklo@mail.ntust.edu.tw Application of random PWM technique for reducing the conducted electromagnetic emissions in active filters / Kaboli, Shahriyar in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2333-2343 p.
Titre : Application of random PWM technique for reducing the conducted electromagnetic emissions in active filters Titre original : Application de technique aléatoire de PWM pour réduire les émissions électromagnétiques conduites dans des filtres actifs Type de document : texte imprimé Auteurs : Kaboli, Shahriyar, Auteur ; Mahdavi, Javad, Auteur ; Agah, Ali, Auteur Article en page(s) : 2333-2343 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Active filters Electromagnetic compatibility Harmonic analysis Pulsewidth modulation (PWM) Random variable Filtres actifs Compatibilité électromagnétique Analyse harmonique Modulation de largeur d'impulsion Variable aléatoire Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A pulsewidth modulation (PWM)-controlled active filter generates harmonics at the switching frequency and its multiples in the RF range, and the concentrated power spectrum may produce electromagnetic interference (EMI) problems. In this paper, the random PWM (RPWM) technique is applied in order to spread the noise spectrum over a wide range, thus, considerably reducing the amplitudes of these harmonics and the consequent EMI problems. To study the operation of active filters, the case of an ac/dc converter along with a power-factor corrector is considered as a nonlinear load and a series active filter, respectively. A line impedance stabilization network is used to study the RF noise emanating from the converter. A noise model to study the EMI emission is presented and used in this paper. Theoretical analysis of the RF noise power spectrum is carried out in order to demonstrate the advantages of the RPWM technique over conventional PWM. Experimental results confirm the validity of the theoretical calculations and simulation results, and demonstrate the effectiveness of applying the RPWM technique in reducing the RF noise level.
Une modulation de largeur d'impulsion (PWM) - filtre actif commandé produit des harmoniques à la fréquence de commutation et à ses multiples dans la chaîne de rf, et le spectre de puissance concentré peut produire des problèmes de l'interférence électromagnétique (IEM). En cet article, la technique aléatoire de PWM (RPWM) est appliquée afin d'étendre le spectre de bruit sur un éventail, de ce fait, réduisant considérablement les amplitudes de ces harmoniques et des problèmes conséquents d'IEM. Pour étudier le fonctionnement des filtres actifs, le cas d'un convertisseur d'ac/dc avec un correcteur de puissance-facteur est considéré comme comme charge non-linéaire et filtre actif de série, respectivement. Une ligne réseau de stabilisation d'impédance est employée pour étudier le bruit de rf émanant du convertisseur. Un modèle de bruit pour étudier l'émission d'IEM est présenté et employé en cet article. L'analyse théorique du spectre de puissance de bruit de rf est effectuée afin de démontrer les avantages de l'excédent PWM conventionnel de technique de RPWM. Les résultats expérimentaux confirment la validité des calculs et des résultats théoriques de simulation, et démontrent l'efficacité d'appliquer la technique de RPWM en réduisant le niveau de bruit de rf.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation d'impulsions en durée En ligne : kaboli@ee.sharif.edu, jmahdavi@volterra.com, aliagah@stanford.edu [article] Application of random PWM technique for reducing the conducted electromagnetic emissions in active filters = Application de technique aléatoire de PWM pour réduire les émissions électromagnétiques conduites dans des filtres actifs [texte imprimé] / Kaboli, Shahriyar, Auteur ; Mahdavi, Javad, Auteur ; Agah, Ali, Auteur . - 2333-2343 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2333-2343 p.
Mots-clés : Active filters Electromagnetic compatibility Harmonic analysis Pulsewidth modulation (PWM) Random variable Filtres actifs Compatibilité électromagnétique Analyse harmonique Modulation de largeur d'impulsion Variable aléatoire Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : A pulsewidth modulation (PWM)-controlled active filter generates harmonics at the switching frequency and its multiples in the RF range, and the concentrated power spectrum may produce electromagnetic interference (EMI) problems. In this paper, the random PWM (RPWM) technique is applied in order to spread the noise spectrum over a wide range, thus, considerably reducing the amplitudes of these harmonics and the consequent EMI problems. To study the operation of active filters, the case of an ac/dc converter along with a power-factor corrector is considered as a nonlinear load and a series active filter, respectively. A line impedance stabilization network is used to study the RF noise emanating from the converter. A noise model to study the EMI emission is presented and used in this paper. Theoretical analysis of the RF noise power spectrum is carried out in order to demonstrate the advantages of the RPWM technique over conventional PWM. Experimental results confirm the validity of the theoretical calculations and simulation results, and demonstrate the effectiveness of applying the RPWM technique in reducing the RF noise level.
Une modulation de largeur d'impulsion (PWM) - filtre actif commandé produit des harmoniques à la fréquence de commutation et à ses multiples dans la chaîne de rf, et le spectre de puissance concentré peut produire des problèmes de l'interférence électromagnétique (IEM). En cet article, la technique aléatoire de PWM (RPWM) est appliquée afin d'étendre le spectre de bruit sur un éventail, de ce fait, réduisant considérablement les amplitudes de ces harmoniques et des problèmes conséquents d'IEM. Pour étudier le fonctionnement des filtres actifs, le cas d'un convertisseur d'ac/dc avec un correcteur de puissance-facteur est considéré comme comme charge non-linéaire et filtre actif de série, respectivement. Une ligne réseau de stabilisation d'impédance est employée pour étudier le bruit de rf émanant du convertisseur. Un modèle de bruit pour étudier l'émission d'IEM est présenté et employé en cet article. L'analyse théorique du spectre de puissance de bruit de rf est effectuée afin de démontrer les avantages de l'excédent PWM conventionnel de technique de RPWM. Les résultats expérimentaux confirment la validité des calculs et des résultats théoriques de simulation, et démontrent l'efficacité d'appliquer la technique de RPWM en réduisant le niveau de bruit de rf.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation d'impulsions en durée En ligne : kaboli@ee.sharif.edu, jmahdavi@volterra.com, aliagah@stanford.edu A reduced-switch-count five-level inverter with common-mode voltage elimination for an open-end winding induction motor drive / Mondal, Gopal in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2344-2351 p.
Titre : A reduced-switch-count five-level inverter with common-mode voltage elimination for an open-end winding induction motor drive Titre original : Un inverseur réduit de niveau du compte cinq de commutateur avec l'élimination de tension de mode commun pour une commande de moteur à induction d'enroulement d'extrémité ouverte Type de document : texte imprimé Auteurs : Mondal, Gopal, Auteur ; Gopakumar, K., Auteur ; Tekwani, P. N., Auteur Article en page(s) : 2344-2351 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Common-mode voltage (CMV) elimination Induction motor drives Multilevel inverter Open-end winding structure Elimination de tension de mode commun Commandes de moteur à induction Inverseur à multiniveaux Structure ouverte d'enroulement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The paper presents a five-level inverter scheme with reduced power circuit complexity for an induction motor drive. The scheme is realized by cascading conventional two-level and three-level neutral point clamped inverters in conjunction with an open-end winding three-phase induction motor drive. An inverter control scheme with common-mode voltage (CMV) elimination, along with a simple dc link voltage control, is developed by using only switching states with zero CMV for the entire modulation range. Theoretical considerations are experimentally verified for a variety of operating conditions.
Le papier présente un arrangement d'inverseur de cinq niveaux avec la complexité de circuit réduite de puissance pour une commande de moteur à induction. L'arrangement est réalisé en cascadant les inverseurs maintenus par point neutre à deux niveaux et à trois nivaux conventionnel en même temps qu'une extrémité ouverte enroulant la commande triphasée de moteur à induction. Un arrangement de commande d'inverseur avec l'élimination de tension de mode commun (CMV), avec une commande simple de tension de lien de C.C, est développé en employant seulement les états de changement avec zéro CMV pour la gamme entière de modulation. Des considérations théoriques sont expérimentalement vérifiées pour assurer une variété de conditions de fonctionnement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Générateurs électriques -- Enroulements [article] A reduced-switch-count five-level inverter with common-mode voltage elimination for an open-end winding induction motor drive = Un inverseur réduit de niveau du compte cinq de commutateur avec l'élimination de tension de mode commun pour une commande de moteur à induction d'enroulement d'extrémité ouverte [texte imprimé] / Mondal, Gopal, Auteur ; Gopakumar, K., Auteur ; Tekwani, P. N., Auteur . - 2344-2351 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2344-2351 p.
Mots-clés : Common-mode voltage (CMV) elimination Induction motor drives Multilevel inverter Open-end winding structure Elimination de tension de mode commun Commandes de moteur à induction Inverseur à multiniveaux Structure ouverte d'enroulement Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The paper presents a five-level inverter scheme with reduced power circuit complexity for an induction motor drive. The scheme is realized by cascading conventional two-level and three-level neutral point clamped inverters in conjunction with an open-end winding three-phase induction motor drive. An inverter control scheme with common-mode voltage (CMV) elimination, along with a simple dc link voltage control, is developed by using only switching states with zero CMV for the entire modulation range. Theoretical considerations are experimentally verified for a variety of operating conditions.
Le papier présente un arrangement d'inverseur de cinq niveaux avec la complexité de circuit réduite de puissance pour une commande de moteur à induction. L'arrangement est réalisé en cascadant les inverseurs maintenus par point neutre à deux niveaux et à trois nivaux conventionnel en même temps qu'une extrémité ouverte enroulant la commande triphasée de moteur à induction. Un arrangement de commande d'inverseur avec l'élimination de tension de mode commun (CMV), avec une commande simple de tension de lien de C.C, est développé en employant seulement les états de changement avec zéro CMV pour la gamme entière de modulation. Des considérations théoriques sont expérimentalement vérifiées pour assurer une variété de conditions de fonctionnement.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Générateurs électriques -- Enroulements Development of a comprehensive model and a multiloop controller for $Z$-source inverter DG systems / Gajanayake, Chandana Jayampathi in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007)
[article]
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2352-2359 p.
Titre : Development of a comprehensive model and a multiloop controller for $Z$-source inverter DG systems Titre original : Développement d'un modèle complet et d'un contrôleur multiboucle pour des systèmes de dg d'inverseur de $Z$-Source Type de document : texte imprimé Auteurs : Gajanayake, Chandana Jayampathi, Auteur ; Vilathgamuwa, D. Mahinda, Auteur ; Poh Chiang Loh, Auteur Article en page(s) : 2352-2359 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Buck-boost Distributed generation (DG) Inverters Small-signal analysis Z-source inverters Poussée de mâle Génération distribuée Inverseurs Analyse small-signal Inverseurs de Z-source Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents the modeling and design of a closed-loop controller for a $Z$-source inverter. The $Z$-source inverter is a recently proposed single-stage power converter, and it is capable of operating in both buck and boost modes. Hence, this inverter gives an economical solution for power conversion in distributed generation (DG) applications, particularly by eliminating the need for a two-stage conversion. Moreover, applications such as DG demand quality output waveforms, and additionally, when the system is subjected to input- and load-side disturbances, their effects need to be minimized. This can be achieved with closed-loop controlling. Toward this end, the system is modeled first with large- and small-signal modeling techniques, and relevant transfer functions are derived. The dc-side of the $Z$-source inverter shows a non-minimum-phase characteristic, and the output voltage of a $Z$-source impedance network shows a significant overshoot and undershoot, following a step change in the input due to energy resettling. These effects could be transferred to the ac-side, giving rise to the undershoot and overshoot in the ac output as well. Hence, the proposed controllers should be able to minimize such effects. The ac- and dc-sides are considered separately when designing the controllers. An indirect controller is employed in the dc-side, whereas the ac-side controller is designed in the synchronous reference frame. The modulation index, shoot-through time, and saturation levels are appropriately selected so that the dc-side effects are prevented from propagating into the ac-side. The simulation results are obtained using a state-space-averaged inverter model, and an experimental prototype is built in a laboratory to prove the efficacy of the proposed- algorithm. Simulation and experimental results show good reference-tracking and disturbance-rejection properties, validating the desired functionality of the proposed controller.
Cet article présente modeler et la conception d'un contrôleur en circuit fermé pour un inverseur de $Z$-source. L'inverseur de $Z$-source est un convertisseur de puissance en une seule étape récemment proposé, et il est capable du fonctionnement dans le mâle et les modes de poussée. Par conséquent, cet inverseur donne une solution économique pour la conversion de puissance dans des applications réparties de la génération (dg), en particulier en éliminant le besoin de conversion à deux étages. D'ailleurs, les applications telles que le rendement de qualité de demande de dg ondulent des formes, et en plus, quand le système est soumis aux perturbations latérales d'entrée et de charge, leurs effets doivent être réduits au minimum. Ceci peut être réalisé avec le contrôle de boucle bloquée. Vers cette extrémité, le système est modelé d'abord avec le grand et petit signal modelant des techniques, et des fonctions appropriées de transfert sont dérivées. Le côté de C.C de l'inverseur de $Z$-source montre une caractéristique non minimum de phase, et la tension de rendement d'un réseau d'impédance de $Z$-source montre qu'un significatif dépasse et sous-évalue, après un changement d'étape de l'entrée due au reclassement d'énergie. Ces effets ont pu être transférés au côté à C.A., provoquant l'attérrissage trop court et dépasser dans le C.A. produit aussi bien. Par conséquent, les contrôleurs proposés devraient pouvoir réduire au minimum de tels effets. Les côtés à C.A. et de C.C sont considérés séparément en concevant les contrôleurs. Un contrôleur indirect est employé dans le côté de C.C, tandis que le contrôleur latéral à C.A. est conçu dans l'armature synchrone de référence. L'index de modulation, la pousse par le temps, et les niveaux de saturation sont convenablement choisis de sorte que les effets secondaires de C.C soient empêchés de la propagation dans le côté à C.A. Les résultats de simulation sont obtenus en utilisant un modèle d'inverseur ramené à une moyenne parespace d'état, et un prototype expérimental est établi dans un laboratoire pour prouver l'efficacité de l'algorithme proposé. La simulation et les résultats expérimentaux montrent la bonne référence dépistant et les propriétés de rejet de perturbation, validant la fonctionnalité désirée du contrôleur proposé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Circuits électroniques En ligne : chan0178@ntu.edu.sg, emahinda@ntu.edu.sg, pcloh@ieee.org [article] Development of a comprehensive model and a multiloop controller for $Z$-source inverter DG systems = Développement d'un modèle complet et d'un contrôleur multiboucle pour des systèmes de dg d'inverseur de $Z$-Source [texte imprimé] / Gajanayake, Chandana Jayampathi, Auteur ; Vilathgamuwa, D. Mahinda, Auteur ; Poh Chiang Loh, Auteur . - 2352-2359 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2352-2359 p.
Mots-clés : Buck-boost Distributed generation (DG) Inverters Small-signal analysis Z-source inverters Poussée de mâle Génération distribuée Inverseurs Analyse small-signal Inverseurs de Z-source Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents the modeling and design of a closed-loop controller for a $Z$-source inverter. The $Z$-source inverter is a recently proposed single-stage power converter, and it is capable of operating in both buck and boost modes. Hence, this inverter gives an economical solution for power conversion in distributed generation (DG) applications, particularly by eliminating the need for a two-stage conversion. Moreover, applications such as DG demand quality output waveforms, and additionally, when the system is subjected to input- and load-side disturbances, their effects need to be minimized. This can be achieved with closed-loop controlling. Toward this end, the system is modeled first with large- and small-signal modeling techniques, and relevant transfer functions are derived. The dc-side of the $Z$-source inverter shows a non-minimum-phase characteristic, and the output voltage of a $Z$-source impedance network shows a significant overshoot and undershoot, following a step change in the input due to energy resettling. These effects could be transferred to the ac-side, giving rise to the undershoot and overshoot in the ac output as well. Hence, the proposed controllers should be able to minimize such effects. The ac- and dc-sides are considered separately when designing the controllers. An indirect controller is employed in the dc-side, whereas the ac-side controller is designed in the synchronous reference frame. The modulation index, shoot-through time, and saturation levels are appropriately selected so that the dc-side effects are prevented from propagating into the ac-side. The simulation results are obtained using a state-space-averaged inverter model, and an experimental prototype is built in a laboratory to prove the efficacy of the proposed- algorithm. Simulation and experimental results show good reference-tracking and disturbance-rejection properties, validating the desired functionality of the proposed controller.
Cet article présente modeler et la conception d'un contrôleur en circuit fermé pour un inverseur de $Z$-source. L'inverseur de $Z$-source est un convertisseur de puissance en une seule étape récemment proposé, et il est capable du fonctionnement dans le mâle et les modes de poussée. Par conséquent, cet inverseur donne une solution économique pour la conversion de puissance dans des applications réparties de la génération (dg), en particulier en éliminant le besoin de conversion à deux étages. D'ailleurs, les applications telles que le rendement de qualité de demande de dg ondulent des formes, et en plus, quand le système est soumis aux perturbations latérales d'entrée et de charge, leurs effets doivent être réduits au minimum. Ceci peut être réalisé avec le contrôle de boucle bloquée. Vers cette extrémité, le système est modelé d'abord avec le grand et petit signal modelant des techniques, et des fonctions appropriées de transfert sont dérivées. Le côté de C.C de l'inverseur de $Z$-source montre une caractéristique non minimum de phase, et la tension de rendement d'un réseau d'impédance de $Z$-source montre qu'un significatif dépasse et sous-évalue, après un changement d'étape de l'entrée due au reclassement d'énergie. Ces effets ont pu être transférés au côté à C.A., provoquant l'attérrissage trop court et dépasser dans le C.A. produit aussi bien. Par conséquent, les contrôleurs proposés devraient pouvoir réduire au minimum de tels effets. Les côtés à C.A. et de C.C sont considérés séparément en concevant les contrôleurs. Un contrôleur indirect est employé dans le côté de C.C, tandis que le contrôleur latéral à C.A. est conçu dans l'armature synchrone de référence. L'index de modulation, la pousse par le temps, et les niveaux de saturation sont convenablement choisis de sorte que les effets secondaires de C.C soient empêchés de la propagation dans le côté à C.A. Les résultats de simulation sont obtenus en utilisant un modèle d'inverseur ramené à une moyenne parespace d'état, et un prototype expérimental est établi dans un laboratoire pour prouver l'efficacité de l'algorithme proposé. La simulation et les résultats expérimentaux montrent la bonne référence dépistant et les propriétés de rejet de perturbation, validant la fonctionnalité désirée du contrôleur proposé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Circuits électroniques En ligne : chan0178@ntu.edu.sg, emahinda@ntu.edu.sg, pcloh@ieee.org
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