SA / DA / MA: Entwurf einer Modellprädiktiven Regelung für einen Permanentmagnet-Synchronmotor (Datei als Download)

Elektro- und Hybridfahrzeuge rücken zunehmend in das Interesse der Öffentlichkeit und der Automobilindustrie. Als Traktionsantrieb werden Permanentmagnet-Synchronmotoren von der Automobilindustrie favorisiert, da sich dieser Motortyp durch eine hohe Leistungsdichte sowie gute Wirkungsgrade auszeichnet.

Die Modellprädiktive Regelung (MPC) ist eine Methode, mit der Regler durch Verfahren der Online-Optimierung berechnet werden können. Dabei wird das Streckenmodell dazu verwendet, um den Verlauf der Zustandsvariablen über einen Zeithorizont vorhersagen. Die Stellgrößen können auf diese Art und Weise frühzeitig angepasst werden, um ein schnelleres und besser gedämpftes Einschwingverhalten zu erhalten als mit Standardreglern (z.B. PI). Trotz vielfältiger Vorteile sind MPC Ansätze aufgrund der enormen Anforderungen an die Rechenleistung für hoch dynamische Regelstrecken, wie sie in der elektrischen Antriebstechnik üblich sind, bisher kaum zum Einsatz gekommen. Mit zunehmender Rechenleistung und neuartigen effizienteren Optimierungsmethoden hat die MPC im Bereich der Erforschung und Entwicklung moderner Regelungskonzepte von Elektromotoren in den letzten Jahren jedoch stark an Bedeutung gewonnen.

   

Potentiale für wissenschaftliche Arbeiten

  • Entwurf und Implementierung einer Modellprädiktiven (Strom-) Regelung
  • Berücksichtigung von Stellgrößenbeschränkungen im Regelungsentwurf
  • Simulative Validierung der Ergebnisse
  • Validierung der Ergebnisse am Prüfstand
  • Literaturrecherche zu alternativen Regelungsansätzen (z.B. Sliding-Mode)

Voraussetzungen

  • wünschenswert: Kenntnisse in Matlab/Simulink
  • wünschenswert: Besuch der Vorlesung „Geregelte Drehstromantriebe“
  • wünschenswert: Interesse am theoretischen Arbeiten

Kontakt

Tobias Huber, P 1.3.31.3, Tel. PB 60 – 2212, huber[at]lea.upb.de

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