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Linear and Nonlinear Control Techniques for a Three-Phase Three-Level NPC Boost Rectifier / Yacoubi, Loubna in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 53 N°6 (Decembre 2006) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N°6 (Decembre 2006) . - 1908-1918 p. Titre : Linear and Nonlinear Control Techniques for a Three-Phase Three-Level NPC Boost Rectifier Titre original : Techniques Linéaires et Non-Linéaires de Commande pour un Redresseur à Trois Nivaux Triphasé de Poussée de NPC Type de document : texte imprimé Auteurs : Yacoubi, Loubna, Auteur ; Kamal Al Haddad, Auteur ; Dessaint, Louis-A. ; Fnaiech, Farhat Article en page(s) : 1908-1918 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Converter  Convertisseur  Digital  implementation  Linear  control  Nonlinear  control  Parametric  variation  rectifier  redresseur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper deals with three control techniques for a three-phase three-level neutral-point-clamped (NPC) boost rectifier to study their relative performance. Linear, nonlinear, and nonlinear model reference adaptive control (MRAC) methods are developed to control power factor (PF) and regulate output and neutral point voltages. These controllers are designed in Simulink and implemented in real time using the DS1104 DSP of dSPACE for validation on a 1.2-kW prototype of an NPC boost rectifier operating at 1.92 kHz. The performance of boost converter with three control methods has been investigated respectively in steady state in terms of line-current harmonic distortion, efficiency, and PF and during transients such as load steps, utility disturbances, reactive power control, and dc-bus voltage tracking behavior. The linear PI controllers are characterized by reduced complexity but poor performance, whereas the nonlinear control technique has improved the converter performance significantly, while nonlinear MRAC exhibits much better performance in a wide operating range. Cet article traite trois techniques de commande pour un redresseur neutre-point-maintenu à trois nivaux triphasé de la poussée (NPC) pour étudier leur exécution relative. Des méthodes modèles linéaires, non-linéaires, et non-linéaires de la commande adaptative de référence (MRAC) sont développées pour commander le facteur de puissance (pf) et pour régler le rendement et les tensions neutres de point. Ces contrôleurs sont conçus dans Simulink et mis en application en temps réel en utilisant le DS1104 DSP du dSPACE pour la validation sur un prototype 1.2-kW d'un redresseur de poussée de NPC fonctionnant à 1.92 kilohertz. L'exécution du convertisseur de poussée avec trois méthodes de contrôle a été étudiée respectivement dans l'état d'équilibre en termes de déformation harmonique, efficacité, et pf ligne-courants et pendant les coupures telles que des étapes de charge, des perturbations de service, la commande de puissance réactive, et le comportement de cheminement de tension de C.C-autobus. Les contrôleurs linéaires de pi sont caractérisés par complexité réduite mais exécution pauvre, tandis que la technique non-linéaire de commande a amélioré l'exécution de convertisseur sensiblement, alors que MRAC non-linéaire montre une exécution bien meilleure dans une plage de fonctionnement large. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : kamal@ele.etsmtl.ca [article] Linear and Nonlinear Control Techniques for a Three-Phase Three-Level NPC Boost Rectifier = Techniques Linéaires et Non-Linéaires de Commande pour un Redresseur à Trois Nivaux Triphasé de Poussée de NPC [texte imprimé] / Yacoubi, Loubna, Auteur ; Kamal Al Haddad, Auteur ; Dessaint, Louis-A. ; Fnaiech, Farhat . - 1908-1918 p. Génie Electrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N°6 (Decembre 2006) . - 1908-1918 p. Mots-clés : Converter  Convertisseur  Digital  implementation  Linear  control  Nonlinear  control  Parametric  variation  rectifier  redresseur Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper deals with three control techniques for a three-phase three-level neutral-point-clamped (NPC) boost rectifier to study their relative performance. Linear, nonlinear, and nonlinear model reference adaptive control (MRAC) methods are developed to control power factor (PF) and regulate output and neutral point voltages. These controllers are designed in Simulink and implemented in real time using the DS1104 DSP of dSPACE for validation on a 1.2-kW prototype of an NPC boost rectifier operating at 1.92 kHz. The performance of boost converter with three control methods has been investigated respectively in steady state in terms of line-current harmonic distortion, efficiency, and PF and during transients such as load steps, utility disturbances, reactive power control, and dc-bus voltage tracking behavior. The linear PI controllers are characterized by reduced complexity but poor performance, whereas the nonlinear control technique has improved the converter performance significantly, while nonlinear MRAC exhibits much better performance in a wide operating range. Cet article traite trois techniques de commande pour un redresseur neutre-point-maintenu à trois nivaux triphasé de la poussée (NPC) pour étudier leur exécution relative. Des méthodes modèles linéaires, non-linéaires, et non-linéaires de la commande adaptative de référence (MRAC) sont développées pour commander le facteur de puissance (pf) et pour régler le rendement et les tensions neutres de point. Ces contrôleurs sont conçus dans Simulink et mis en application en temps réel en utilisant le DS1104 DSP du dSPACE pour la validation sur un prototype 1.2-kW d'un redresseur de poussée de NPC fonctionnant à 1.92 kilohertz. L'exécution du convertisseur de poussée avec trois méthodes de contrôle a été étudiée respectivement dans l'état d'équilibre en termes de déformation harmonique, efficacité, et pf ligne-courants et pendant les coupures telles que des étapes de charge, des perturbations de service, la commande de puissance réactive, et le comportement de cheminement de tension de C.C-autobus. Les contrôleurs linéaires de pi sont caractérisés par complexité réduite mais exécution pauvre, tandis que la technique non-linéaire de commande a amélioré l'exécution de convertisseur sensiblement, alors que MRAC non-linéaire montre une exécution bien meilleure dans une plage de fonctionnement large. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : kamal@ele.etsmtl.ca