Optimización de funciones de coste para control predictivo de máquinas de inducción multifásicas

Abstract

El control de máquinas de inducción multifásicas avanza con la incorporación de controladores predictivos que actúan directamente sobre el inversor sin mediar moduladores. Se lleva a cabo en tiempo discreto, mediante una optimización exhaustiva de los estados posibles del inversor. La optimización utiliza una función de coste que penaliza desviaciones de la referencia y otros efectos indeseados, por lo que su diseño tiene gran importancia en el comportamiento en bucle cerrado. En este artículo se presenta una nueva estrategia para el diseño de funciones de coste y su optimización. Se presentan resultados de simulación correspondientes a una máquina de cinco fases y se compara con el método tradicional, todo ello en el contexto de control predictivo de corrientes de estátor.

Control of multi-phase induction machines is evolving with the incorporation of predictive controllers that operate directly with the power converter without modulators. It is realized in discrete-time through an exhaustive optimization of the inverter states. The optimization uses a cost function that penalizes deviations from the reference and other undesired factors. The cost function design has a big impact on closed loop performance. In this paper, a new strategy for cost function design is presented as a contribution. The strategy defines and a performance index relative to the observed behavior. The cost functions are derived from an optimization of said index. Experimental and simulation results are included for a five-phase induction machine with a comparison with previous methods in the context of predictive current control.