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An Improved Deadbeat Current Control Scheme With a Novel Adaptive Self-Tuning Load Model for a Three-Phase PWM Voltage-Source Inverter / Yasser Abdel-Rady Ibrahim Mohamed in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°2 (Avril 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°2 (Avril 2007) . - 747-759 p. Titre : An Improved Deadbeat Current Control Scheme With a Novel Adaptive Self-Tuning Load Model for a Three-Phase PWM Voltage-Source Inverter Titre original : Arrangement courant fatigué amélioré de commande avec un modèle autorégulateur adaptatif de charge de roman pour un inverseur triphasé de Tension-Source de PWM Type de document : texte imprimé Auteurs : Yasser Abdel-Rady Ibrahim Mohamed, Auteur ; Ehab F. El-Saadany, Auteur Article en page(s) : 747-759 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Deadbeat  current  control  Digital  current  control  Pulsewidth-modulated  (PWM)  inverters  Robust  adaptive  estimation  Commande  courante  fatiguée  Commande  courante  de  Digital  Inverseurs  modulés  par  largeur  d'impulsionEvaluation  adaptative  robuste Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : In this paper, an improved deadbeat current control scheme with a novel adaptive self-tuning load model for a three-phase pulsewidth-modulated (PWM) voltage-source inverter is proposed. First, to achieve high-bandwidth current control characteristics, an improved deadbeat current controller with delay compensation is adopted. The compensation method forces the delay elements, which are caused by voltage calculation, PWM, and synchronous frame rotation, to be equivalently placed outside the closed-loop control system. Hence, their effect on the closed-loop stability is eliminated, and the current controller can be designed with a higher bandwidth. Second, to relax the parameter sensitivity issue of the deadbeat controller and to realize a control scheme with reduced sensors, a novel adaptive self-tuning load model is emerged in the control structure. The adaptive model is designed with low computational demand to estimate in real time the load parameters (R,L) and the back-electromotive-force voltage simultaneously. A unified solution to the present nonlinear estimation problem is presented by adopting a parallel observer structure. Furthermore, the adaptive model has the necessary phase advance of the estimated quantities, which compensates for the total system's delay. Comparative evaluation results are presented to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed control scheme. En cet article, on propose un arrangement courant fatigué amélioré de commande avec un modèle autorégulateur adaptatif de charge de roman pour un inverseur pulsewidth-modulé triphasé de la tension-source (PWM). D'abord, pour réaliser des caractéristiques courantes de commande de haut-largeur de bande, un contrôleur courant fatigué amélioré avec retardent la compensation est adopté. La méthode de compensation force les éléments de retarder, qui sont provoqués par calcul de tension, PWM, et rotation synchrone d'armature, pour être d'une manière equivalente placée en dehors du système de commande en circuit fermé. Par conséquent, leur effet sur la stabilité en circuit fermé est éliminé, et le contrôleur courant peut être conçu avec une largeur de bande plus élevée. En second lieu, pour détendre la question de sensibilité de paramètre du contrôleur fatigué et pour réaliser un arrangement de commande avec les sondes réduites, un modèle autorégulateur adaptatif de charge de roman est émergé dans la structure de commande. Le modèle adaptatif est conçu avec une basse demande informatique pour estimer en temps réel les paramètres de charge (R, L) et la tension d'en arrière-électromoteur-force simultanément. Une solution unifiée au problème non-linéaire actuel d'évaluation est présentée en adoptant une structure parallèle d'observateur. En outre, le modèle adaptatif a l'avance de phase nécessaire des quantités estimées, qui compense tout le système retarde. Des résultats comparatifs d'évaluation sont présentés pour démontrer la validité et l'efficacité de l'arrangement proposé de commande. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électrique--Impulsions, Techniques des (électroniq En ligne : yasser_rady@ieee.org [article] An Improved Deadbeat Current Control Scheme With a Novel Adaptive Self-Tuning Load Model for a Three-Phase PWM Voltage-Source Inverter = Arrangement courant fatigué amélioré de commande avec un modèle autorégulateur adaptatif de charge de roman pour un inverseur triphasé de Tension-Source de PWM [texte imprimé] / Yasser Abdel-Rady Ibrahim Mohamed, Auteur ; Ehab F. El-Saadany, Auteur . - 747-759 p. Génie Electrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°2 (Avril 2007) . - 747-759 p. Mots-clés : Deadbeat  current  control  Digital  current  control  Pulsewidth-modulated  (PWM)  inverters  Robust  adaptive  estimation  Commande  courante  fatiguée  Commande  courante  de  Digital  Inverseurs  modulés  par  largeur  d'impulsionEvaluation  adaptative  robuste Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : In this paper, an improved deadbeat current control scheme with a novel adaptive self-tuning load model for a three-phase pulsewidth-modulated (PWM) voltage-source inverter is proposed. First, to achieve high-bandwidth current control characteristics, an improved deadbeat current controller with delay compensation is adopted. The compensation method forces the delay elements, which are caused by voltage calculation, PWM, and synchronous frame rotation, to be equivalently placed outside the closed-loop control system. Hence, their effect on the closed-loop stability is eliminated, and the current controller can be designed with a higher bandwidth. Second, to relax the parameter sensitivity issue of the deadbeat controller and to realize a control scheme with reduced sensors, a novel adaptive self-tuning load model is emerged in the control structure. The adaptive model is designed with low computational demand to estimate in real time the load parameters (R,L) and the back-electromotive-force voltage simultaneously. A unified solution to the present nonlinear estimation problem is presented by adopting a parallel observer structure. Furthermore, the adaptive model has the necessary phase advance of the estimated quantities, which compensates for the total system's delay. Comparative evaluation results are presented to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed control scheme. En cet article, on propose un arrangement courant fatigué amélioré de commande avec un modèle autorégulateur adaptatif de charge de roman pour un inverseur pulsewidth-modulé triphasé de la tension-source (PWM). D'abord, pour réaliser des caractéristiques courantes de commande de haut-largeur de bande, un contrôleur courant fatigué amélioré avec retardent la compensation est adopté. La méthode de compensation force les éléments de retarder, qui sont provoqués par calcul de tension, PWM, et rotation synchrone d'armature, pour être d'une manière equivalente placée en dehors du système de commande en circuit fermé. Par conséquent, leur effet sur la stabilité en circuit fermé est éliminé, et le contrôleur courant peut être conçu avec une largeur de bande plus élevée. En second lieu, pour détendre la question de sensibilité de paramètre du contrôleur fatigué et pour réaliser un arrangement de commande avec les sondes réduites, un modèle autorégulateur adaptatif de charge de roman est émergé dans la structure de commande. Le modèle adaptatif est conçu avec une basse demande informatique pour estimer en temps réel les paramètres de charge (R, L) et la tension d'en arrière-électromoteur-force simultanément. Une solution unifiée au problème non-linéaire actuel d'évaluation est présentée en adoptant une structure parallèle d'observateur. En outre, le modèle adaptatif a l'avance de phase nécessaire des quantités estimées, qui compense tout le système retarde. Des résultats comparatifs d'évaluation sont présentés pour démontrer la validité et l'efficacité de l'arrangement proposé de commande. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Commande électrique--Impulsions, Techniques des (électroniq En ligne : yasser_rady@ieee.org

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) 

Public ISBD [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