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Implementation of hybrid control for motor drives / Lin-Shi, Xuefang 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) . - 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