Prototype of servodrive controlled with predictive control algorithms

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26220%2F19%3APR32669" target="_blank" >RIV/00216305:26220/19:PR32669 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Prototyp servomotoru řízeného algoritmy prediktivního řízení

Original language description

Optimální strategie řízení se definuje pomocí kvadratické formy. Na základě optimalizace je vybrán optimální přírůstek statorových napětí. Optimalizační úloha se definuje jako nelineární optimalizační problém. Jak model, tak i omezení jsou definovány nelineárně, což vede ke zlepšení ve srovnání s předchozími přístupy, které byly testovány. Přes větší složitost se podařilo dosáhnout lepší optimalizace výpočtu. O rychlé vyřešení optimalizačního problému se stará Quadratic problem online active set strategy (qpOASES). Doba výpočtu se pohybuje kolem 120 us. Realizované řízení běželo na 200 us. Běžně používaná perioda vzorkování při řízení střídavých elektrických pohonů se pohybuje mezi 50 – 100 us. Algoritmus je implementován na platformě National Instruments CompactRIO 9082, který se skládá z kontroléru pracujícího v reálném čase a z FPGA. FPGA zajišťuje obsluhu vstupů a výstupů. Vytvořený algoritmus prediktivního řízení běží v reálném čase na dvoujádrovém procesoru i7.

Czech name

Prototyp servomotoru řízeného algoritmy prediktivního řízení

Czech description

Optimální strategie řízení se definuje pomocí kvadratické formy. Na základě optimalizace je vybrán optimální přírůstek statorových napětí. Optimalizační úloha se definuje jako nelineární optimalizační problém. Jak model, tak i omezení jsou definovány nelineárně, což vede ke zlepšení ve srovnání s předchozími přístupy, které byly testovány. Přes větší složitost se podařilo dosáhnout lepší optimalizace výpočtu. O rychlé vyřešení optimalizačního problému se stará Quadratic problem online active set strategy (qpOASES). Doba výpočtu se pohybuje kolem 120 us. Realizované řízení běželo na 200 us. Běžně používaná perioda vzorkování při řízení střídavých elektrických pohonů se pohybuje mezi 50 – 100 us. Algoritmus je implementován na platformě National Instruments CompactRIO 9082, který se skládá z kontroléru pracujícího v reálném čase a z FPGA. FPGA zajišťuje obsluhu vstupů a výstupů. Vytvořený algoritmus prediktivního řízení běží v reálném čase na dvoujádrovém procesoru i7.

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20205 - Automation and control systems

Project

<a href="/en/project/TE01020197" target="_blank" >TE01020197: Centre for Applied Cybernetics 3</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2019

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

servomotor s prediktivním řízení

Numerical identification

161663

Technical parameters

- kvadratické kritérium pro optimalizaci, -pracuje s napěťovým a proudovým omezením a nelineárním modelem PMS motoru, - doba výpočtu jednoho kroku řízení na dvoujádrovém i7 procesoru 120 us, - zvýšení energetické účinnosti pohonu v jednotkách procent.

Economical parameters

Využití lze v budoucnu vidět zejména v oblasti automotive a u pohonů většího výkonu, kde drobné zvýšení energetické účinnosti může vést k významným energetickým úsporám.

Application category by cost

—

Owner IČO

—

Owner name

Středoevropský technologický institut

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—