Flatness Based Control Design for Two-Mass System using Induction Motor Drive Fed by Voltage Source Inverter with Ideal Control Performance of Stator Current
Main Article Content
Abstract
In theoretical researches of the electrical drive system, it is rigidly coupled system, the stiffness coefficient and damping coefficient of the shaft are neglected. However, the electrical drive system with flexible coupling, it is regarded as a two - mass system. This system, the coefficient negatively influences of flexible coupling causing a decrease in the quality of the electrical drive system. The paper presents the results of flatness based control design for two-mass systems using induction motor drive, fed by voltage source inverter with ideal control performance of stator current with the induction motor working in basic speed range and upper field weakening area. The simulation results presented the correctness and effectiveness of control methods is proposed.
Keywords
Three-phase AC drive, two mass system, flatness-based control, reduced model
Article Details
References
[1] Quang NP, Dittrich JA, Vector control of three-phase AC machines – System development in the practice, 2nd edition, Springer-Verleg Berlin Heidelberg (2015).
[2] Leonhard W Control of Electrical Drives. 2nd edition, Springer (1996).
[3] Nguyễn Phùng Quang, Điều khiển vector truyền động điện xoay chiều ba pha. Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội, 3216-2016/CXBIP/02-67/BKHN.
[4] Ghazanfear Shahgholian, Jawad Faiz, Pegah Shafaghi, Modeling and Simulation of a Two-Mass Resonant System with Speed Controller. International Journal of Information and Electronics Engineering, Vol. 3, No. 5, September 2013.
[5] Mattias Nordin, Per-Olof Gutman Controlling mechanical systems with backlash—a survey. Automatica 38 (2002) 1633–1649.
[6] Y.S.Kim, S.B.Kim, J.S.Kim, C.H.Yoo, H.J.Kim", Two degree of freedom speed control of induction motor having two mass resonant system". IEEE/IECON, Vol.2, pp.1210-1215, Aug. 1996.
[7] Võ Thanh Hà, Trần Vũ Trung, Nguyễn Phùng Quang, Một hướng tiếp cận mới về nguyên lý điều khiển lực theo từ trường rotor trong truyền động điện xoay chiều ba pha-Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ 2 về Công nghệ kỹ thuật và Tự động hóa. 10-2016.
[8] Võ Thanh Hà, Trần Vũ Trung, Nguyễn Phùng Quang, Đỗ Hoàng Ngân Mi, Một cách tiếp cận mới khi thiết kế điều khiển tuyến tính vector động stator có đáp ứng hưu hoàn. Chuyên san Kỷ thuật Điều khiển và Tự động hóa số 16, 8/2016.
[9] Võ Thanh Hà, Nguyễn Phùng Quang, Mô hình điện cơ giảm bậc và các vấn đề điều khiển hệ hai khâu quán tính truyền động điện không đồng bộ, Hội nghị Triển lãm quốc tế lần thứ 4 về Điều khiển và Tự động hóa - VIO-VECA 2017.
[10] Dannehl J, Fuchs FW, Flatness-based control of an induction machine fed via voltage source inverter – concept, control design and performance analysis. IECON 2006 - 32nd annual conference on IEEE industrial electronics, pp. 5125-5130 (2006).
[11] Phạm Tâm Thành, Nguyễn Phùng Quang, Hoàn thiện cấu trúc điều khiển phản tuyền động cơ xoay chiều ba pha dựa trên nguyên lý hệ phẳng. Chuyên san Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, số 12/2013, tr.11-17.
[12] Ghazanfear Shahgholian, Jawad Faiz, Pegah Shafaghi, Analysis and Simulation of Speed Control for Two-Mass Resonant System, 2009 Second International Conference on Computer and Electrical Engineering.
[2] Leonhard W Control of Electrical Drives. 2nd edition, Springer (1996).
[3] Nguyễn Phùng Quang, Điều khiển vector truyền động điện xoay chiều ba pha. Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội, 3216-2016/CXBIP/02-67/BKHN.
[4] Ghazanfear Shahgholian, Jawad Faiz, Pegah Shafaghi, Modeling and Simulation of a Two-Mass Resonant System with Speed Controller. International Journal of Information and Electronics Engineering, Vol. 3, No. 5, September 2013.
[5] Mattias Nordin, Per-Olof Gutman Controlling mechanical systems with backlash—a survey. Automatica 38 (2002) 1633–1649.
[6] Y.S.Kim, S.B.Kim, J.S.Kim, C.H.Yoo, H.J.Kim", Two degree of freedom speed control of induction motor having two mass resonant system". IEEE/IECON, Vol.2, pp.1210-1215, Aug. 1996.
[7] Võ Thanh Hà, Trần Vũ Trung, Nguyễn Phùng Quang, Một hướng tiếp cận mới về nguyên lý điều khiển lực theo từ trường rotor trong truyền động điện xoay chiều ba pha-Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ 2 về Công nghệ kỹ thuật và Tự động hóa. 10-2016.
[8] Võ Thanh Hà, Trần Vũ Trung, Nguyễn Phùng Quang, Đỗ Hoàng Ngân Mi, Một cách tiếp cận mới khi thiết kế điều khiển tuyến tính vector động stator có đáp ứng hưu hoàn. Chuyên san Kỷ thuật Điều khiển và Tự động hóa số 16, 8/2016.
[9] Võ Thanh Hà, Nguyễn Phùng Quang, Mô hình điện cơ giảm bậc và các vấn đề điều khiển hệ hai khâu quán tính truyền động điện không đồng bộ, Hội nghị Triển lãm quốc tế lần thứ 4 về Điều khiển và Tự động hóa - VIO-VECA 2017.
[10] Dannehl J, Fuchs FW, Flatness-based control of an induction machine fed via voltage source inverter – concept, control design and performance analysis. IECON 2006 - 32nd annual conference on IEEE industrial electronics, pp. 5125-5130 (2006).
[11] Phạm Tâm Thành, Nguyễn Phùng Quang, Hoàn thiện cấu trúc điều khiển phản tuyền động cơ xoay chiều ba pha dựa trên nguyên lý hệ phẳng. Chuyên san Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, số 12/2013, tr.11-17.
[12] Ghazanfear Shahgholian, Jawad Faiz, Pegah Shafaghi, Analysis and Simulation of Speed Control for Two-Mass Resonant System, 2009 Second International Conference on Computer and Electrical Engineering.