Um controlador preditivo de modelo não linear restrito para o controle orientado de fluxo do rotor de um acionamento de motor de indução

• Processo: 20/08364-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Circuitos Elétricos, Magnéticos e Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Edson Bim
• Beneficiário: Edson Bim
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: AC motor drives | Induction Motors | non-linear systems | Predictive Control | robustness | Controle de Motores Elétricos

Resumo

Os controladores preditivos têm sido extensivamente estudados e aplicados a acionamentos elétricos, principalmente porque fornecem respostas dinâmicas rápidas e são adequados para controle multivariável e sistemas não lineares. Muitas abordagens realizam o processo de previsão e otimização on-line, o que requer uma alta capacidade computacional para dinâmicas rápidas, como, por exemplo, o controle de motores elétricos CA. Devido à complexidade de incorporar restrições no design do controlador, que exige uma alta capacidade computacional para resolver o problema de otimização, abordagens off-line são uma das opções para superar esse problema. No entanto, essas estratégias não lidam com as restrições inerentes ao sistema de acionamento, o que simplifica significativamente o design do controlador. Este artigo propõe um controlador preditivo não linear e multivariável para controlar a velocidade e o fluxo do rotor de um motor de indução, onde as restrições são tratadas após o projeto do controlador. Além de lidar com as restrições do sistema de acionamento elétrico, nossa proposta permite aumentar a estabilidade do sistema quando o modelo não incorpora distúrbios e quando ocorrem incompatibilidades de parâmetros. Diversas simulações em computador e testes experimentais foram realizados para avaliar o comportamento do controlador proposto, mostrando bom desempenho para rastrear as variáveis controladas sobcondições normais de operação, sob distúrbios de carga, incompatibilidade paramétrica e a um nível muito baixovelocidade do rotor. (AU)