Wyszukiwarka
dr hab. inż. Arkadiusz Lewicki
Zatrudnienie
- Profesor uczelni w Katedra Automatyki Napędu Elektrycznego i Konwersji Energii
Publikacje
Filtry
wszystkich: 120
Katalog Publikacji
Rok 2013
-
Dwie metody doboru wzmocnie obserwatora PI strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego
PublikacjaW artykule opisano problemy zwizane z doborem wzmocnie obserwatora proporcjonalno-całkujcego, przeznaczonego do odtwarzania strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego. Porównano dwie metody doboru wzmocnie obserwatora, analityczn i bazujc na optymalizacji. Rozwaania teoretyczne poparto wynikami bada symulacyjnych i laboratoryjnych.
-
Induction motor control application in high-speed train electric drive
PublikacjaThe chapter presents an application of induction motor mechanical speed and load torque observers in high-speed train drives. The observers are applied for a 1.2-MW electric drive with an induction motor. The goal of using such observers is to utilize computed variables for diagnostic purposes of speed sensors and torque transmission system. The concept of diagnostic system is presented in this paper, and proper criteria are proposed....
-
Parameter selection of an adaptive PI state observer for an induction motor
PublikacjaThe paper discusses problems connected with the parameters selection of the proportional-integral observer, designed for recon- struction of magnetic fluxes and angular speed of an induction motor. The selection is performed in several stages that are focused on different criteria. The first stage consists in selecting observer’s gains and provides desired dynamical properties, taking into consideration immunity to disturbances and...
-
PI observer stability and application in an induction motor control system
PublikacjaThe paper discusses the problem of stability of a proportional-integral Luenberger observer, designated for the state variables reconstruction of a linear, time-invariant dynamical system.
-
Sterowanie napięciami na kondensatorach falownika kaskadowego
PublikacjaW artykule zaproponowano strategię wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielopoziomowych falowników kaskadowych. Zaproponowane rozwiązanie umożliwia sterowanie napięciami na kondensatorach obwodów pośredniczących. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych zaproponowanej strategii sterowania.
-
Strategia wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielopoziomowych falowników kaskadowych
PublikacjaW artykule zaproponowano strategię sterowania falownikami kaskadowymi. Przedstawiono algorytm wektorowej modulacji szerokości impulsów, który może być zastosowany w falownikach o dowolnej liczbie poziomów.. Zaproponowane rozwiązanie umożliwia sterowanie rozkładem napięć na kondensatorach obwodów pośredniczących. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych nad zaproponowaną strategią sterowania.
-
Wybrane problemy cyfrowego sterowania pośrednimi przekształtnikami napięcia i prądu
PublikacjaW pracy zaprezentowano główne problemy, jakie napotyka się podczas konwersji energii elektrycznej w przekształtnikach energoelektronicznych. Przedstawiono zjawiska, które mają wpływ na dokładność formowania wektorów napięcia i prądu wyjściowego w dwu i trójpoziomowych przekształtnikach napięcia oraz w przekształtnikach prądu i przedstawiono metody ich kompensacji.
Rok 2014
-
DC-link voltage balancing in cascaded H-Bridge converters
PublikacjaIn the paper a DC-link voltage balancing strategy for multilevel Cascaded H-Bridge (CHB) converter is proposed. Presented solution bases on optimal choice of active vector durations in Space-Vector Pulse Width Modulation (SV-PWM). It makes it possible to DC-link voltages control and to properly generate the output voltage vector in the case of DC-link voltage unbalance. Results of simulation and experimental researches...
-
Sterowanie wielopoziomowymi falownikami średniego napięcia
PublikacjaW artykule zaprezentowano metodę predykcyjnego sterowania napięciem wyjściowym w siedmiopoziomowym falowniku średniego napięcia (SN) o strukturze kaskadowo połączonych modułów dwupoziomowych. Pokazana metoda jest przeznaczona do zastosowania do formowania napięć w falownikach kaskadowych o dowolnej liczbie poziomów i dowolnej wartości napięcia wyjściowego.
-
ZASTOSOWANIE METODY ZMIANY BAZY DO DOBORU WZMOCNIEŃ OBSERWATORA STRUMIENI MAGNETYCZNYCH SILNIKA INDUKCYJNEGO
PublikacjaW artykule opisano analityczną metodę doboru wzmocnień propor- cjonalnego obserwatora silnika indukcyjnego. Zaproponowana metoda umożliwia precyzyjne ulokowanie biegunów obserwatora i niezależną optymalizację obserwatora pod względem odporności na zakłócenia i odchyłki parametrów silnika indukcyjnego.
Rok 2015
-
Dead-Time Effect Compensation Based on Additional Phase Current Measurements
PublikacjaThis paper proposes a new method of dead-time effect compensation. The proposed solution is based on additional phase current measurements realized by analog-to-digital converters. These measurements are carried out at the time instants specified by a pulsewidth-modulation (PWM) strategy. This makes it possible to estimate inverter currents at the commutation instants and, finally, to estimate the voltage error caused by dead time. This...
-
Dobór wzmocnień całkującego obserwatora strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego metodą zmiany bazy
PublikacjaW artykule opisano zastosowanie zmodyfikowanego obserwatora całkującego do odtwarzania strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego. Wzmocnienia obserwatora dobrano metodą zmiany bazy, rozszerzoną o transformację diadyczną i parametryzację. Przedstawiono również wyniki badań laboratoryjnych obserwatora pracującego w multiskalarnym układzie sterowania.
-
NIEPROPORCJONALNE OBSERWATORY STRUMIENI MAGNETYCZNYCH SILNIKA INDUKCYJNEGO
PublikacjaW artykule podsumowano prowadzone w ostatnich latach badania obserwatorów Luenbergera o nieliniowych sprzężeniach zwrotnych, zastosowanych do odtwarzania strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego. Zaprezentowano struktury modeli matematycznych obserwatorów, określono kryteria oraz zaprezentowano metody doboru wzmocnień obserwatorów.
-
Power Electronic Transformer For Smart Grid Application
PublikacjaIn this paper the control system of Power Electronic Transformer (PET) for the Smart Grid application is proposed. The structure of PET is based on two Cascaded H-bridge (CHB) converters. The electrical energy is transferred between converters using Dual-Active-Bridges (DAB) and high-frequency transformers. This type of coupling has been used to connect the DC-links of all H-bridges. The proposed control system for PET makes it...
-
Stabilność adaptacyjnych obserwatorów zmiennych stanu silnika indukcyjnego o wzmocnieniach dobieranych optymalizacyjnie
PublikacjaW artykule opisano zagadnienia doboru wzmocnień i stabilności adaptacyjnego obserwatora proporcjonalnego, odtwarzającego w bezczujnikowych układach sterowania strumień magnetyczny stojana lub wirnika oraz prędkość silnika indukcyjnego. Macierz wzmocnień obserwatora dobrano algorytmem genetycznym. Analizę stabilności wykonano dla liniowej aproksymacji obserwatora. Wykazano, że obserwator adaptacyjny jest...
-
Wektorowa modulacja szerokości impulsów w pięciofazowych falownikach napięcia
PublikacjaW artykule zaproponowano strategię wektorowej modulacji szerokości impulsów dla pięciofazowych falowników napięcia. W falownikach tych załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowane dwóch wektorów napięcia wyjściowego. Położenie obu wektorów napięcia oraz ich długości są od siebie zależne. Zaproponowane rozwiązanie umożliwia niezależne formowanie dwóch wektorów napięcia o długościach i...
Rok 2016
-
Dobór wzmocnień całkującego obserwatora strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego metodą zmiany bazy
PublikacjaW artykule opisano zastosowanie zmodyfikowanego obserwatora całkującego do odtwarzania strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego. Wzmocnienia obserwatora dobrano metodą zmiany bazy, rozszerzoną o transformację diadyczną i parametryzację. Przedstawiono również wyniki badań laboratoryjnych obserwatora pracującego w multiskalarnym układzie sterowania.
-
Gains selection of non-proportional observers of an induction motor with dyadic methods
PublikacjaThe paper presents issues related to calculation of gains of non-proportional observers of magnetic fluxes of an induction motor. A transformation is discussed, based on dyadic matrices, that affords possibility of applying well-known methods used in single-output systems to observers of multi-output systems. The impact of dyadic transformation on possibility of poles placement of the observer is analyzed....
-
Metoda wektorowej modulacji szerokości impulsów pięciofazowego falownika napięcia
PublikacjaW artykule przedstawiono metodę wektorowej modulacji szerokości impulsów pięciofazowego falownika napięcia. W takim przekształtniku załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowanie dwóch wektorów napięcia wyjściowego. Komplikacja sterowania wynika z tego, że położenie obu wektorów napięcia oraz ich długości są wzajemnie zależne. Rozwiązanie zaproponowane w pracy umożliwia jednak niezależne formowanie dwóch wektorów...
-
Selected dynamic properties of adaptive proportional observer of induction motor state variables
PublikacjaThis paper presents problems related to the design and the stability of adaptive proportional observer which is used for estimation of magnetic flux and motor speed in sensorless control systems of induction motor. The gain matrix of the observer was chosen by genetic algorithm and alternatively by pole placement method. It has been shown that adaptive proportional observer is stable if the...
-
Sensorless control of five-phase induction machine supplied by the VSI with output filter
PublikacjaIn this paper, a novel sensorless control structure based on multi-scalar variables is proposed. The tatic feedback control law is obtained by using the multi-scalar variables transformation, where the multi-scalar variables approach allows a full linearization of the nonlinear system. The control system could be described as “optimized” because of the minimized number of controllers. Furthermore, control system is divided into...
-
Stabilność adaptacyjnych obserwatorów zmiennych stanu silnika indukcyjnego o wzmocnieniach dobieranych optymalizacyjnie
PublikacjaW artykule opisano zagadnienia doboru wzmocnień i stabilności adaptacyjnego obserwatora proporcjonalnego, odtwarzającego w bezczujnikowych układach sterowania strumień magnetyczny stojana lub wirnika oraz prędkość silnika indukcyjnego. Macierz wzmocnień obserwatora dobrano algorytmem genetycznym. Analizę stabilności wykonano dla liniowej aproksymacji obserwatora. Wykazano, że obserwator adaptacyjny jest...
-
ZASTOSOWANIE W ELEKTROTECHNICE METOD ANALIZY I SYNTEZY UKŁADÓW DO POPRAWY JAKOŚCI ENERGII I STEROWANIA
PublikacjaW artykule przedstawiono podsumowanie wieloletnich prac badawczych prowadzonych w Instytucie Elektrotechniki i Informatyki przez zespoły naukowe pod kierunkiem Prof. Mariana Pasko. Badania te dotyczyły wybranych zagadnień z zakresu analizy i syntezy układów do poprawy wybranych wskaźników jakości energii elektrycznej oraz układów sterowania napędów elektrycznych. Przeprowadzono zarówno analizę...
Rok 2017
-
Bezczujnikowa identyfikacja uszkodzeń w układzie napędowym z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym klatkowym
PublikacjaW artykule przedstawiono zakres prac prowadzonych na Politechnice Gdańskiej w zakresie wielofazowych napędów elektrycznych. Pokazano jeden z realizowanych etapów prac - metodę identyfikacji zaburzeń w bezczujnikowym układzie napędowym z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym. Do identyfikacji uszkodzeń wykorzystano analizę estymowanego momentu obciążenia. W metodzie nie jest potrzebne instalowanie, żadnych dodatkowych czujników poza...
-
Control of induction machine supplied by a current source inverter using the multi-scalar transformation and backstepping approach
PublikacjaThe paper describes the voltage control technique of squire-cage induction machines supplied by a current source inverter. The control system is based on new transformation of the electric drive system (machine and inverter) state variables to the multi-scalar variables form. The backstepping approach is used to obtain the feedback control law. The control system contains the structure of the observer...
-
Działanie napędu z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym przy uszkodzeniu faz stojana
PublikacjaW artykule przedstawiono najważniejsze zalety wielofazowych napędów elektrycznych. Zaprezentowano budowę pięciofazowego silnika indukcyjnego klatkowego wraz z możliwymi rozwiązaniami uzwojenia stojana, które wpływają na właściwości takiego silnika. Wskazano na zwiększoną niezawodność napędów pięcio-fazowych. Właściwości napędowe potwierdzono wynikami badań eksperymentalnych.
-
Five-phase Induction Motor Drive Operation During Stator Phase Fault
PublikacjaThe article presents the most important advantages of multi-phase electric drives. The construction of a five-phase squirrel cage induction motor together with possible stator winding distribution cases is presented, which affect the properties of such motor. Increased reliability of five-phase drives was indicated. The drive operation properties were confirmed by experimental results.
-
Formowanie wektorów napięcia wyjściowego w pięciofazowych falownikach napięcia
PublikacjaW falownikach pięciofazowych, załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowane dwóch, zależnych od siebie wektorów napięcia wyjściowego. Sterowanie pięciofazowymi silnikami indukcyjnymi wymaga, aby wektory te miały ściśle określone długości i położenia. Niezależne formowanie dwóch wektorów napięcia o parametrach określonych w układzie sterowania silnikiem wymaga zastosowania odpowiedniej strategii Modulacji Szerokości...
-
Obserwator prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej oparty na metodzie backstepping ze ślizgowymi funkcjami przełączającymi
PublikacjaW artykule przedstawiono strukturę obserwatora prędkości kątowej wirnika, która jest oparta na rozszerzonym modelu matematycznym maszyny indukcyjnej klatkowej. Funkcje stabilizujące obserwator uzyskano na podstawie metody backstepping. Ponadto zastosowano ślizgowe funkcje przełączające. Przedstawiono badania eksperymentalne.
-
Optimized Space Vector Modulation strategy for five phase voltage source inverter with third harmonic injection
PublikacjaThis paper presents a simple and an effective SVM algorithm for five-phase Voltage-Source Inverters with the possibility to control independently the voltage vectors for fundamental and auxiliary orthogonal subspaces. The essential benefit is that output voltage is generated using only four active voltage vectors with limited numbers of switching. In the proposed solution, four active vectors are arbitrary chosen, independent of...
-
Power electronic transformer based on cascaded H-bridge converter
PublikacjaIn this paper the control strategy of power electronic transformer (PET) is proposed. The analyzed structure of PET uses two seven-level cascaded H-bridge (CHB) rectifiers. The electrical power of PET is transferred between DC-links of CHB converters using dual-active-bridges (DABs) and low voltage high frequency transformers. The roposed solution allows for controlling the active and reactive power with a low level of harmonic...
-
Sensorless Disturbance Detection for Five Phase Induction Motor with Third Harmonic Injection
PublikacjaThe paper presents a sensorless disturbance detection procedure that was done on a five phase induction motor with third harmonic injection. A test bench was developed where a three phase machine serves as disturbance generator of different frequencies. The control of the machines is based on multi scalar variables that ensures an independent control of the motor EMF and the rotor flux. For disturbance identification a speed observer...
-
Sensorless Field Oriented Control of Five Phase Induction Motor with Third Harmonic Injection
PublikacjaIn this paper, a sensorless field oriented control system of five-phase induction machine with the 3rd harmonic rotor flux is presented. Two vector models, α1-β1 and α3-β3, were transformed into d1-q1, d3-q3 models oriented in rotating frames, which correspond to the 1st and 3rd harmonic plane respectively. The authors proposed the linearization of the model in d-q coordinate frames by introducing a new variable “x” which is proportional...
-
Sensorless Multiscalar Control of Five-Phase Induction Machine with Inverter Output Filter
PublikacjaThe paper presents a complete solution for speed sensorless control system for five-phase induction motor with voltage inverter, LC filter and nonlinear control of combined fundamental and third harmonic flux distribution. The control principle, also known as multiscalar control, nonlinear control or natural variables control, is based on a use of properly selected scalar variables in control feedback to linearize controlled system....
-
Space-vector pulsewidth modulation for a seven-level cascaded H-bridge inverter with the control of DC-link voltages
PublikacjaThe control strategy of DC-link voltages for a seven-level Cascaded H-Bridge inverter is proposed in this paper. The DC-link voltage balancing is accomplished by appropriate selection of H-Bridges and control of their duty cycles in Space-Vector Modulation (SVM) algorithm. The proposed SVM method allows to maintain the same voltage level on all inverter capacitors. Regardless of the balancing function, the...
-
Sterowanie wektorowe pięciofazowym silnikiem indukcyjnym z optymalizacją rozkładu strumienia wirnika
PublikacjaW artykule opisano sterowanie wektorowe dla pięciofazowego silnika indukcyjnego z optymalizacją rozkładu strumienia wirnika. Do syntezy sterowania FOC wykorzystano transformację zmiennych do dwóch niezależnych wirujących układów współrzędnych, w których zorientowane są odpowiednio zmienne 1. oraz 3. harmonicznej. Autorzy zaproponowali linearyzację modelu pięciofazowej maszyny indukcyjnej we współrzędnych wirujących d-q przez wprowadzenie...
-
Strategia wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielofazowych falowników napięcia
PublikacjaW artykule zaproponowano strategię wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielofazowych falowników napięcia. Zaproponowane rozwiązanie pozwala na niezależne formowanie napięć wyjściowych w n-fazowym falowniku dwupoziomowym z wykorzystaniem (n-1) wektorów aktywnych. Przedstawiony algorytm modulacji umożliwia dobór sekwencji wektorów aktywnych i pasywnych wymagającej minimalnej liczby przełączeń...
Rok 2018
-
Non-proportional full-order Luenberger observers of induction motors
PublikacjaThe paper recapitulates recently conducted investigations of non-proportional Luenberger observers, applied to reconstruction of state variables of induction motors. Three structures of non-proportional observers are analyzed, a proportional-integral observer, modified integral observer and observer with integrators. Criteria for gain selection of the observer are described, classical ones based on poles, as well as additional,...
-
Obserwator prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej oparty na metodzie backstepping ze ślizgowymi funkcjami przełączającymi
PublikacjaW artykule przedstawiono strukturę obserwatora prędkości kątowej wirnika, która jest oparta na rozszerzonym modelu matematycznym maszyny indukcyjnej klatkowej. Funkcje stabilizujące obserwator uzyskano na podstawie metody backstepping. Ponadto zastosowano ślizgowe funkcje przełączające. Przedstawiono badania eksperymentalne.
-
Zastosowanie obserwatorów o nieproporcjonalnych sprzężeniach zwrotnych do odtwarzania zmiennych stanu silników indukcyjnych
PublikacjaZawartość monografii podzielono na dwie zasadnicze części. Pierwsza jest poświęcona ogólnej, uniwersalnej teorii, możliwej do zastosowania nie tylko w przypadku silnika indukcyjnego, ale również innych obiektów obserwowanych, opisanych modelami matematycznymi. Drugą część pracy stanowi opis zastosowania struktur i metod syntezy obserwatorów silnika indukcyjnego.
Rok 2019
-
Open-Phase Fault Detection Method for Sensorless Five-Phase Induction Motor Drives with an Inverter Output Filter
PublikacjaThe paper presents the sensorless five-phase induction motor drive implementation with an inverter output filter with third harmonic injection. For the sensorless operation, the required observers are presented for the first and third harmonics with consideration of the inverter output filter. Moreover, the interaction of the observers and the control system is capable to handle a deactivation of one or two phases, which improves...
-
Redukcja liczby przełączeń tranzystorów w falowniku kaskadowym z wektorową modulacją szerokości impulsów
PublikacjaW artykule zaprezentowano metody ograniczania liczby przełączeń tranzystorów wybranych mostków kaskadowego falownika napięcia z wektorową modulacją szerokości impulsów. Zaproponowane rozwiązanie umożliwi sterowanie temperaturą poszczególnych mostków H przekształtnika, w którym ten sam strumień powietrza wykorzystano do chłodzenia kilku mostków H. Zmiana liczby przełączanych tranzystorów nie wpływa na dokładność...
-
Sensorless field oriented control for five-phase induction motors with third harmonic injection and fault insensitive feature
PublikacjaThe paper presents a solution for sensorless field oriented control (FOC) system for five-phase induction motors with improved rotor flux pattern. In order to obtain the advantages of a third harmonic injection with a quasi-trapezoidal flux shape, two vector models, α1–β1 and α3–β3, were transformed into d1– q1, d3– q3 rotating frames, which correlate to the 1st and 3rd harmonic plane respectively. A linearization approach of the...
-
Structure and the space vector modulation for a medium-voltage power-electronic-transformer based on two seven-level cascade H-bridge inverters
PublikacjaThis study presents the structure and the space vector pulse-width modulation (SVPWM) for power electronic transformer (PET) based on two seven-level cascade H-bridge (CHB) inverters. The DC links of CHB inverters are coupled with nine dual-active bridge (DAB) converters with medium-frequency transformers. The DC-link voltages are equalised with two methods – through the control of DAB voltages...
Rok 2020
-
Application of sliding switching functions in backstepping based speed observer of induction machine
PublikacjaThe paper presents an analysis of the speed observer which is based on the backstepping and sliding mode approach. The speed observer structure is based on the extended mathematical model of an induction machine. The observer structure is based on the measured phase stator currents and transformed to ( αβ ) coordinate system. The stator voltage vector components are treated as known values. Additionally, such an observer structure...
-
Feedback Control of Multiphase Induction Machines with Backstepping Technique
PublikacjaThe paper presents the control possibility of five phase induction machines. In the proposed solution the machine model vector form is not transformed to the (dq)-coordinate system, that is connected to rotor flux vector, but utilizes the stationary system ( αβ ). Moreover, the nonlinear model linearization is based on demonstrated nonlinear variables transformation for i-orthogonal ( αβ )(n) planes. By introducing the backstepping...
-
Sensorless five-phase induction motor drive with third harmonic injection and inverter output filter
PublikacjaThe paper presents a sensorless control approach for a five-phase induction motor drive with third harmonic injection and inverter output filter. In the case of the third harmonic injection being utilised in the control, the physical machine has to be divided into two virtual machines that are controlled separately and independently. The control system structure is presented in conjunction with speed and rotor flux observers that...
-
Sensorless Rotor Position Estimation of Doubly-Fed Induction Generator Based on Backstepping Technique
PublikacjaThis paper proposes a speed observer algorithm for the sensorless control of a doubly-fed induction generator based on classical adaptive backstepping technique. The sensorless control is shown using classic stator field oriented control which is used to active and reactive power control. Performance of the proposed algorithm of a speed observer is validated by simulation and experimental results obtained using a small-rating generator...
Rok 2021
-
A Single-Carrier-Based Pulse-Width Modulation Template for Cascaded H-Bridge Multilevel Inverters
PublikacjaMultiplicity of the triangular carrier signals is a criterion for the extension of sinusoidal pulsewidth modulation, SPWM, to a number of output voltage levels per phase-leg in cascaded H-bridge (CHB) multilevel inverter (MLI). Considering medium and high voltage applications where appreciable number of output voltage levels from CHB MLI is needed, commensurate high number of carrier signals in either classical level- or phase-shifted...
-
Current Source Inverter Fed Drive
PublikacjaThis book covers three-phase and multiphase (more than three-phase) motor drives including their control and practical problems faced in the field (e.g., adding LC filters in the output of a feeding converter), are considered. The new edition contains links to Matlab®/Simulink models and PowerPoint slides ideal for teaching and understanding the material contained within the book. Readers will also benefit from the inclusion of: A...
wyświetlono 2412 razy