Rezumatul Etapei Nr. IV

Rezumatul etapei a IV-a

 

      Obiectivul principal al acestei etape a fost dezvoltarea prototipului şi obţinerea rezultatelor experimentale.  Activitatea de cercetare s-a desfăşurat atât pe direcţia implementării unui sistem de putere autonom (cu procesor de semnal de 16 biţi), cât şi pe direcţia dezvoltării unui prototip care să permită o implementare rapidă a tehnicilor inovatoare de control prin intermediul platformei de calcul dSpace.  Astfel, au fost proiectate toate blocurile de reglare numerică necesare implementării într-un procesor de semnal de timp real. S-a întocmit schema logică de implementare a structurii numerice de calcul şi pentru fiecare schemă componentă s-a implementat varianta de calcul numeric. În conformitate cu schema logică de implementare a programului s-au implementat în format numeric blocurile de transformare tensiuni de linie măsurate în coordonate bifazate fixe, respectiv bifazate sincrone, blocul de calcul valoare efectivă a tensiunii de alimentare, bloc calcul curenți de intrare, bloc calcul observator de tensiune/curent din circuitul intermediar de curent continuu și a componentei active curent, bloc calcul buclă de calare pe fază (PLL), bloc estimator de putere de sarcină (curenții prin mașinile electrice), bloc control tensiune din circuitul intermediar, blocuri strategii de control curent activ și curent reactiv (control proporțional-integral, dead-beat, control cu reacție după stare, control cu reacție după stare+I, control optimal, control optimal+I), bloc generare referințe PWM. De asemenea, s-a avut în vedere stabilirea corectă a succesiunii fazelor, ciclul repetitiv de măsurare curenți şi compensare offset de la traductoarele de curent, filtrarea prin mediere a curentului IQ şi filtrarea numerică a curenţilor, respectiv a turaţiei, modularea tensiunii, generare întrerupere. S-au generat referinţe atât pentru mărimile de stare ale buclelor de reglare, cât şi pentru modulatoarele ca parte integrantă din procesorul de semnal şi platforma dSpace. Testarea programului de control prin intermediul plăcii de control a fost posibilă în cele două variante propuse. De asemenea, pentru configurarea finală a prototipului s-au efectuat cercetări privind structura de putere și sistemul de măsurare pentru convertoarele statice de putere industriale.  Teste funcționale au fost realizate şi aspura părții de putere. A fost descrisă procedura de efectuare a experimentelor. De asemenea, au fost măsurate tensiunea și  curentul din circuitul intermediar de curent continuu, au fost dezvoltate şi implementate în timp real patru strategii de modulație (sinusoidală, inserarea armonicei de ordinul trei, fazorială şi optimizată). Pentru tensiuni ridicate se impune utilizarea unui circuit de preîncărcare. În cadrul acestui proiect, s-a propus şi testat un circuit de preîncărcare nou, au fost descrise interfețe numerice şi analogice proiectate şi implementate. De asemenea, au fost concepute scheme de timp real pentru acţionări cu maşini de curent continuu şi maşini sincrone cu magneţi permanenţi.

      Membrii echipei de cercetare au avut ca rezultate 5 lucrări ştiinţifice prin participarea la 2 conferințe internaționale (ENEFM, SIELMEN), au participat cu 2 lucrări la salonul de inventică UGAL-INVENT 2015, membrii echipei obţinând menţiune la una din ele; au fost publicate două capitole de carte editate la Springer, 2015, 2 cărţi la editura GUP (recunoscută CNCSIS),  1 articol ştiinţific acceptat în revistă BDI, 3 articole la conferința internațională ENEFM, 2 articole la conferința internațională SIELMEN 2015 și două prezentări de tip poster la Salonul UGAL-INVENT 2015. De asemenea, s-au efectuat vizite de lucru/schimburi de bună practică la Expozitia Internaţională de Echipamente Electrice si Automatizări, 08-11 sept 2015, Palatul Parlamentului, Bucureşti, editia a IX-a, laboratoarele de cercetare din străinătate la Universitatea Pamukkale Universitesi, Denizli, Turcia și din țară (SC GeTech Automation). Au fost înregistrate până în prezent un număr de 4 citări la articolele ştiinţifice din cadrul proiectului.