Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Sterowanie napędów elektrycznych
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Lech Grzesiak, lmg@isep.pw.edu.pl, tel. +48222345123
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2009/2010
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
b
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi strukturami regulacji prędkości i momentu dla najpopularniejszych obecnie napędów przekształtnikwoych z maszynami synchronicznymi z magnesami trwalymi, maszynami indukcyjnymi klatkowymi oraz bezszczotkowymi maszynami prądu stałego (BLDCM)
Treści kształcenia:
1. Wprowadzenie (1h) • Konstrukcje i właściwości maszyn elektrycznych prądu stałego i przemiennego. • Konstrukcje i topologie przekształtników energoelektronicznych dla układów napędu elektrycznego 2. Modele matematyczne przekształtników dla napędów z maszynami prądu stałego i przemiennego (1h) • Właściwości i modele matematyczne, uproszczenia modeli i aproksymacja dynamiki przekształtnika impulsowego przy wykorzystaniu modeli ciągłych 3. Układy napędowe z silnikiem bezszczotkowym (BLDCM) (8h) • Opis matematyczny silnika i przekształtnika energoelektronicznego w przestrzeni stanu dla układu sterowania prędkością kątową. Modele symulacyjne w środowisku MATLAB/SIMULINK • Opis matematyczny regulatora od stanu i zasady jego optymalizacji. • Projektowanie wspomagane komputerowo w środowisku MATLAB/SIMULINK. Metoda lokowania biegunów układu zamkniętego (place). • Opis matematyczny regulatora LQR i zasady projektowania • Regulator LQR z modelem wewnętrznym wejścia dla sygnału skokowego • Regulator LQR z modelem wewnętrznym wejścia dla sygnału liniowo narastającego w czasie • Modele symulacyjne napędu z regulatorem stanu w środowisku MATLAB/SIMULINK • Analiza właściwości statycznych i dynamicznych układu 4. Układy napędowe z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych (9h) • Opis matematyczny silnika PMSM z wykorzystaniem wektora przestrzennego. Struktury sterowania prędkością kątową wykorzystujące metody orientacji wektora pola (FOC - Field Oriented Control) • Zasady projektowania regulatorów prądu i prędkości w układach FOC • Struktury sterowania prędkością kątową z wykorzystaniem metody bezpośredniej regulacji momentu (DTC_SVM - Direct Torque Control with Space Vector Method) • Zasady projektowania regulatorów prędkości i momentu w układach DTC-SVM • Struktury sterowania z wykorzystaniem regulatora stanu. Optymalizacja poprzez lokowanie biegunów. Optymalizacja LQR. Przestrajanie regulatora w funkcji prędkości kątowej. • Projektowanie wspomagane komputerowo w środowisku MATLAB/SIMULINK. • Modele symulacyjne w środowisku MATLAB/SIMULINK • Analiza właściwości statycznych i dynamicznych układów 5. Układy napędowe z silnikiem asynchronicznym klatkowym (9h) • Opis matematyczny silnika asynchronicznego klatkowego z wykorzystaniem wektora przestrzennego. Transformacja Clarke’a - stacjonarny układ odniesienia. Transformacja Parka - wirujący układ odniesienia. • Struktury sterowania prędkością kątową wykorzystujące metody orientacji wektora pola (FOC - Field Oriented Control) • Zasady projektowania regulatorów prądu i prędkości w układach FOC z silnikiem asynchronicznym klatkowym • Struktury sterowania prędkością kątową z wykorzystaniem metody bezpośredniej regulacji momentu (DTC_SVM - Direct Torque Control with Space Vector Method) • Zasady projektowania regulatorów prędkości i momentu w układach DTC-SVM • Struktury sterowania z wykorzystaniem regulatora stanu. Optymalizacja poprzez lokowanie biegunów. Optymalizacja LQR. Przestrajanie regulatora w funkcji prędkości kątowej. • Projektowanie wspomagane komputerowo w środowisku MATLAB/SIMULINK. • Modele symulacyjne w środowisku MATLAB/SIMULINK • Analiza właściwości statycznych i dynamicznych układów 6. Napędy bezczujnikowe napięcia przemiennego (2h) • Metody odtwarzania wektorów strumieni stojana i wirnika. • Metody odtwarzania prędkości kątowej wirnika
Metody oceny:
b
Egzamin:
Literatura:
b
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się