Investigation on multi-phase converter control based on model predictive approach

Abstract

يؤدي استخدام الآلات متعددة الاطوار ، والتي تهدف إلى تحقيق أهداف محددة تتعلق بعدد الاطوار التي تفوق ثلاث و التي لا تستطيع الالات ثلاثية الاطوار تحقيقها لنفس الكفاءة و المردود، إلى تحكم مناسب يتوافق بشكل أساسي مع تكلفة وبساطة المعالجة ويتطلب مصدر طاقة متعدد الاطوار يتم تحقيقه بواسطة مموجات من نفس عدد الاطوار. ان دراسة و تحليل المموج خماسي الاطوار ) و التي تسبقها دراسة مماثلة للموج قلاقي الاطوار (و كذا الحمولة MATLAB / واجراء محاكاة لها في البرنامج ماتلاب dq المتصلة به بتضمينها في معلم ثنائي الابعاد .SIMULINK إن حساب اوقات و اوامر غلق و فتح قاطعات الاستطاعة المشكلة للموج متاح باستعمال كثير من الطرق. التحكم التنبئي المبني على نموذج و تمت MPC في هذه الاطروحة ، تم التركيز على احدى الطرق المتقدمة تعتمد على مبدأ الاشعة المتجاورة. ان SVPWM مقارنته يطريقة اخرى واسعة الاستعمال و ذات كفاءة عالية مقارنة الطريقتين تعتمد اساسا على تاثير الطريقتين على جودة اشارة تيار الخروج المنتج. اضافة الى ذلك فات التركيز على الطريقة الاولى اخذ في الحسبان اجراء التجارب بقيم مختلفة لعوامل الترجيح. ان النتائج لعملية المتحصل عليها اثبتت تاثير كل طريقة على جودة تيار الخروج ن خلال حساب التشويه التوافقي سمح بالتعامل مع مختلف العوامل MATLAB / SIMULINK الكلي. ان استعمال فضاء المحاكاة ماطلاب بسهولة و سرعة كبيرتين و اظهر النتائج بكل وضوح.

L'utilisation des machines polyphasés ,qui sont destiner à accomplir des taches speciales et relative au nombre de phases superieur à trois, conduit à une commande appropriée qui correspond essentiellement au coût et à la simplicité de la manipulation et nécessite une source d'alimentation polyphasés produite par des convertisseurs du même nombre de phases. L'analyse d'un onduleur à cinq phases (précédé par l'étude de l'onduleur triphasé le plus utilisé dans l'industrie) ainsi que la charge à cinq phases sont modulées dans des plans dq et simulées avec MATLAB / SIMULINK. Le calcul de l'action de commutation peut être fourni à l'onduleur est disponible de nombreuses méthodes. Dans cette thèse, le concept des vecteurs voisins et le contrôle prédictif du modèle sont exploités pour le calcul des différentes commutations. Ces deux méthodes sont comparées en prenant en compte leurs effets sur le courant de sortie. De plus, le contrôleur MPC à base de modèle est implémenté pour de nombreuses valeurs du paramètre de réglage Lamda. Une simulation expérimentale utilisant MATLAB / SIMULINK confirme l’influence de chaque méthode sur la qualité du courant de sortie, c’est-à-dire la distorsion harmonique totale. L'espace Simulink utilisé présente des avantages permettant à l'opérateur de manipuler les paramètres de manière simple et rapide et d'afficher les résultats.

The use of multi-phase machines, which are destinated to achieve specific objectives related to the number of phases superior to three phasese,leads to a suitable control which essentially corresponds to the cost and simplicity of manipulation and requires a multi-phase power source produced by inverters of the same number of phases. The analysis of a five-phase inverter as well as the five phase load( preceeded by the analysis of three phase inveter mostly used in industry) are modulated in dq planes and simulated with MATLAB / SIMULINK.the calculation of the switching action can be delivered to the inverter is available in many methods. In this paper both the concept of neighbor vectors and the model predictive control are exploited for the calculation of the different switching. These two methods are compared to each other taking into account their effects on the output current. In addition the MPC controller is implemented for many values of the tuning parameter Lamda. Experimental simulation using MATLAB / SIMULINK confirms the influence of every method on the quality of the output current , i.e. the total harmonic distortion. the Simulink space, which is used, has advantages allowing the operator to manipulate the parameters in easy and fast way, and display the results.