Indirect Field Oriented Control of The Saturated Induction Generators with Linear PI Regulators

Peresada, S.; Zhelinskyi, M.; Kovbasa, S.; Korol, Sergey

doi:10.1109/ess.2019.8764203

Cited by 3 publications

(13 citation statements)

References 14 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…1, [6]. стабілізація напруги ланки постійного струму з використанням регулятора напруги [8], вихід якого формує завдання на моментоутворюючий струм статора генератора, як показано на рис. 2а.…”

Section: вступunclassified

Speed Observer for Sensorless Energy Generation Systems Based on Field Oriented Induction Generator

Kovbasa¹,

Dymko²,

Zhelinskyi³

2020

ELTECS

View full text Add to dashboard Cite

The paper presents a novel adaptive speed – rotor flux linkage observer for sensorless field oriented control of induction generators. The proposed solution is based on Matsuse observer structure to- gether with specially designed correction terms and utilize current measurement and calculated stator volt- ages for real-time flux and speed reconstruction. A special coordinate transformation is used to avoid non- linear parametrization in the right side of flux linkages differential equations. Adaptive observer is designed in two steps: at the first step nonadaptive flux linkage observer is designed under condition of speed meas- urement; at the second step adaptive to rotor speed version of the flux linkage observer is designed. Infor- mation about rotor speed for adaptive flux observer is calculated by developed speed observer. A second Lyapunov’s method together with adaptive control theory are utilized for observer’s correction terms synthe- sis and stability proof. Designed adaptive observer under persistence of excitation conditions guarantees local exponential estimation of constant rotor speed and flux linkage vector components of induction ma- chine. From the practical point of view persistency excitation conditions are met if rotor flux linkages are nonzero. Proposed solution investigated by simulations. It is shown, that developed adaptive speed observer provides asymptotic estimation of induction motor currents, speed and flux linkage components under con- stant speed conditions. For varying speed proposed observer provides estimation of required variables with a small dynamic error. Proposed observer can be used in energy generation systems based on induction generators as well as in sensorless induction motor-based drive systems with constant or slowly varying ro- tor speed.

show abstract

Section: вступunclassified

Speed Observer for Sensorless Energy Generation Systems Based on Field Oriented Induction Generator

Kovbasa¹,

Dymko²,

Zhelinskyi³

2020

ELTECS

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The theoretical findings of this paper and the effectiveness of the proposed approach are confirmed by thorough experimental validation. The paper is an expanded and further developed version of the earlier conference papers [13], [14].…”

mentioning

confidence: 99%

“…, where L m =const is the machine magnetizing inductance at the rated flux. Magnetizing curve and L m (i m ) for induction machine used for experimental investigations are given in [14].…”

mentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Robust Direct Field Oriented Control of Induction Generator

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

A novel and robust field oriented vector control method for standalone induction generators (IG) is presented. The proposed controller exploits the concept of direct field orientation and provides asymptotic rotor flux modulus and DC-link voltage regulations when a DC-load is constant or slowly varying. Flux subsystem, designed using Lyapunov’s second method, has, in contrast to standard structures, closed loop properties and therefore is robust with respect to rotor resistance variations. A decomposition approach on the base of the two-time scale separation of the voltage and torque current dynamics is used for design of the voltage subsystem. The feedback linearizing voltage controller is designed using a steady state IG power balance equation. The resulting quasi-linear dynamics of the voltage control loop allows use of simple controllers tuning procedure and provides an improved dynamic performance for variable speed and flux operation. Results of a comparative experimental study with standard indirect field oriented control are presented. In contrast to existing solutions, the designed controller provides system performances stabilization when speed and flux are varying. It is experimentally shown that a robust field oriented controller ensures robust flux regulation and robust stabilization of the torque current dynamics leading to improved energy efficiency of the electromechanical conversion process. The proposed controller is suitable for energy generation systems with variable speed operation. References 18, figures 8.

show abstract

Stability of Voltage Vector Control Systems Based on Induction Generators

Peresada¹,

Kovbasa²,

Zhelinskyi³

et al. 2022

VVPI

View full text Add to dashboard Cite

Проаналізовано властивості стійкості типових структур систем векторного керування асинхронними генераторами з лінійними пропорційно-інтегральними регуляторами струмів і напруги ланки постійного струму. Дослідження базується на розгляді математичної моделі асинхронної машини з урахуванням кривої намагнічування, що дало можливість модифікувати типовий алгоритм векторного керування напругою та модулем вектора потокозчеплення шляхом врахування насичення. Проблемою в доведенні стійкості системи генерування на основі асинхронного генератора є те, що його математична модель є нелінійною та немінімально-фазовою, а динаміка напруги ланки постійного струму є нелінійною навіть для постійного потокозчеплення та швидкості через наявність нелінійних компонент, які пропорційні активним втратам. З використанням теорії сингулярно-вироджених систем в роботі встановлено умови, за яких можливо розглядати систему керування напругою асинхронного генератора зниженого порядку, та доведено властивості локальної асимптотичної стійкості системи генерування у разі дії типових алгоритмів векторного керування. Показано, що локальна асимптотична стійкість забезпечується за умови розділення у часі процесів регулювання напруги і моментоутворювальної компоненти струму статора, яке досягається за рахунок спеціального, запропонованого в роботі налаштування коефіцієнтів регуляторів напруги та струму. Модифікований алгоритм векторного керування асинхронним генератором досліджено методом математичного моделювання та на експериментальній установці. На першому етапі досліджено динаміку системи, коли підсистема потокозчеплення знаходиться у стані рівноваги. В результаті підтверджено можливість розгляду системи зниженого порядку для аналізу та синтезу підсистеми регулювання напруги. На другому етапі експериментально досліджено динамічну поведінку контуру регулювання напруги для різних налаштувань регуляторів та показано, що запропоноване в роботі налаштування алгоритму керування напругою забезпечує розділення у часі процесів регулювання струму і напруги, а також їх квазірозв'язання.

show abstract

Indirect Field Oriented Control of The Saturated Induction Generators with Linear PI Regulators

Cited by 3 publications

References 14 publications

Speed Observer for Sensorless Energy Generation Systems Based on Field Oriented Induction Generator

Speed Observer for Sensorless Energy Generation Systems Based on Field Oriented Induction Generator

Robust Direct Field Oriented Control of Induction Generator

Stability of Voltage Vector Control Systems Based on Induction Generators

Contact Info

Product

Resources

About