High-Accuracy Torque Control and Estimation for Interior Permanent Magnet Synchronous Machine Drives with Loss Minimization
Notice bibliographique
Résumé
This thesis studies the high-accuracy torque control for the interior permanent magnet synchronous machine (IPMSM) drives with loss minimization. A nonlinear flux-linkage model for the IPMSM with twelve coefficients is proposed. It can generally be used to estimate the d-axis flux-linkage, q-axis flux-linkage, MTPA locus, and torque without the information of the machine known, such as the geometry and material of the permanent magnet. The new torque equation and MTPA condition are derived from the proposed flux-linkage model. An optimization problem is formulated to find the appropriate factors for the proposed model based on the measured flux-linkage data at only nine specific operating points. No selection of weight factors is required in the cost function. The desired copper-loss minimization control can be achieved and good torque estimate can be achieved in real-time. A novel model for IPMSM drives with all the losses considered is proposed. The model-based loss minimization control (LMC) algorithm with respect to motor current contributing to the flux-linkage generation is presented. The analytical solution to the optimization problem is provided. Based on the proposed IPMSM drive model, LMC with respect to the winding current in wide speed range is studied as well. The optimality is proved. The influences of the stator resistance, the equivalent inverter-loss and core-loss resistance in the proposed circuit are researched. Compared to maximum torque per ampere (MTPA) control, LMC introduces more efficient energy utilization. Due to the nonlinearities, the characteristics of the inverter loss, the core loss, the mechanical loss, the d- and q-axis flux-linkage profiles of the IPMSM drive system are researched. The process of the parameters’ characterization with respect to the speed, the d- and q-axis current is stated. The back-fitting based torque estimation technique is proposed, which eliminates the necessity of the manufacture of the dummy rotor. The separation of the core loss and mechanical loss is not required for the calculation. The accuracy of the prediction of the voltage limit ellipse based on the proposed model is enhanced compared to the conventional method. The torque control system for the IPMSM drives is designed, aiming at accurate motor torque control, high efficiency, and fast dynamic response performance. 2004 Prius IPMSM and one prototype motor are used to validate the proposed algorithms for the parameters’ characterization, torque estimation, and loss minimization control.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».