Current Inverter in the Sliding Mode for Induction Motor Control

Bilalovic, F.; Şabanoviç, Asif; Music, O.; Izosimov, D.B.

doi:10.1016/b978-0-08-030536-3.50024-6

Cited by 3 publications

(3 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Some control techniques help calculate the duty cycle related to the time the switch remains open and closed. In the 1980s, the sliding mode control was presented as a technique to perform this task [3]. In [4], the authors presented a control system for power conditioning based on sliding mode control (SMC) theory, showing some advantages of using this technique.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical Validation of a Boost Converter Controlled by a Quasi-Sliding Mode Control Technique with Bifurcation Diagrams

2022

View full text Add to dashboard Cite

A boost converter is an electronic circuit that generates a higher voltage in the output than in the input. The most common method to regulate the DC/DC converter is pulse-width modulation (PWM), and some techniques such as sliding mode control help perform a switching frequency to determine the duty cycle. However, some instabilities at different operating points have been detected with the controllers that have not yet been studied. Therefore, this paper presents a numerical validation of the boost converter with bifurcation diagrams. The pulse-width modulation is controlled by using a quasi-sliding mode control technique, such as the zero average dynamics, because it allows for the reduction of some phenomena such as chattering, ripple, and distortions. The results show that N−T periodic orbits are detected with this technique from an initial operating point and they present a qualitative symmetry in both voltage and current variables. This technique is helpful to study a whole range of instability problems resulting from the different power converters and the controllers.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical Validation of a Boost Converter Controlled by a Quasi-Sliding Mode Control Technique with Bifurcation Diagrams

2022

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…being ∆ the hysteresis width. This approach can be found in sliding mode control literature in order to study the real sliding dynamics [10][11][12]. From a rigorous point of view, the previous control law is not defined within the hysteresis bands, so an alternative expression can be used instead:…”

Section: Real Sliding Motionmentioning

confidence: 99%

Fixed-switching frequency sliding mode control applied to power converters

Repecho del Corral

View full text Add to dashboard Cite

The application of the sliding mode control in power converters has a well-known inconvenient from the practical point of view, which is to obtain fixed switching frequency implementations. This thesis deals with the development of a hysteresis band controller in charge of fixing the switching frequency of a sliding motion in power electronics applications. The proposed control measures the switching period of the control signal and modifies the hysteresis band of the comparator in order to regulate the switching frequency of the sliding motion. The proposed structure becomes in an additional control loop aside from main control loop implementing the sliding mode controller. In the first part of the thesis, the switching frequency control system is modelled and a design criteria for the control parameters are derived for guaranteeing closed loop stability, under different approaches and taking into account the most expectable working scenarios. In the second part of the thesis, the proposed strategies are applied to several power converters prototypes. Specifically, DC-to-DC and DC-to-AC power converters are built and the experimental results are shown. In this part, the strategies used for implementing the controllers are also deeply discussed. La aplicación del control en modo deslizante en el ámbito de la electrónica de potencia presente una problemática ampliamente conocida, obtener aplicaciones a frecuencia fija de operación. Es esta tesis se estudia el desarrollo de un comparador con histéresis variable encargado de regular el periodo de conmutación de controladores bajo regímenes deslizantes en convertidores de potencia. La estructura propuesta mide el periodo de conmutación de la señal de control y actualiza, de manera adecuada, la banda de histéresis del comparador a tal fin de regular la frecuencia de conmutación al valor deseado. La solución propuesta forma un segundo lazo de control, además del lazo de control principal que implementa el controlador en modo deslizante. En la primera parte de la tesis, éste segundo lazo es modelado, haciendo posible el estudio de las condiciones de estabilidad bajo realizaciones en tiempo continuo y en tiempo discreto. Además, se estudian las condiciones típicas de trabajo de los controladores utilizados en convertidores de potencia, como son los esquemas de regulación y de seguimiento de señales variantes en el tiempo. La segunda parte de la tesis se centra en evaluar, de manera experimental, los desarrollos teóricos de los controladores propuestos en convertidores de potencia. Concretamente, en la tesis se presentan los resultados experimentales obtenidos con diversos convertidores DC-DC y DC-AC. Adicionalmente, las metodologías y técnicas de implementación de los controladores son, de igual modo, ampliamente descritas.

show abstract

“…La presencia del PWM genera una señal de control de tipo todo-nada y permite modelar el sistema como un sistema de estructura variable al conmutar de una topología a otra en la medida que cambia la señal de control. Este hecho permite introducir un controlador basado en modo de deslizamiento [Bilalovic et al, 1983], [Venkataraman et al, 1985] and [Carpita et al, 1988].…”

Section: Motivaciónunclassified

Análisis de la dinámica de convertidores electrónicos de potencia usando PWM basado en promediado cero de la dinámica del error (ZAD)

Angulo García

View full text Add to dashboard Cite

En esta tesis se estudia de manera analítica y numérica el comportamiento del convertidor tipo buck cuando es manejado con PWM y el cálculo de ciclo de trabajo se hace obligando a la dinámica de primer orden en el error del sistema a tener promedio cero en cada iteración (ZAD). Esta técnica de manejo del PWM, reportada por primera vez en la literatura en el año 2001, y ampliamente estudiada en la presente tesis, promete llevar al sistema a tener características deseables tales como: frecuencia fija de conmutación, robustez y bajo error de salida; cualidades estas muy importantes en un convertidor. Los principales puntos de análisis en la presente tesis son: determinación del punto de equilibrio de la aplicación de Poincaré del convertidor manejado con PWM y ZAD. Cálculo de la estabilidad de la órbita de período 1 asociada a la aplicación de Poincaré. Este estudio se ha hecho via Exponentes de Lyapunov, Exponentes de Floquet y Multiplicadores característicos. Debido a la presencia inherente de un periodo de atraso en un esquema de PWM con pulso al centro, se incuye para el análisis de estabilidad este caso particular. También se hace un estudio de la transición al caos, basado en la aplicación de Poincaré y se caracterizan de manera analítica las tres primeras bifurcaciones (Flip-colisión de borde-Flip). Se muestra además la conformación del caos a tavés de una aplicación estilo tienda de campaña. Se ha diseñado un controlador para cuando el sistema opera en zona de caos y se ha comparado con la técnica TDAS, mostrando mayor velocidad de respuesta y error más bajo. Por medio de la aplicación de la teoría de promedios se calcula una cota para el error, cuando el sistema opera en zona estable y en estado estacionario, garantizando un bajo error de salida. Finalmente los resultados experimentales corroboran algunos fenómenos no lineales y el límite de la estabilidad. In this thesis the behaviour of the buck converter, driven with PWM and Zero Average Dynamic on error (ZAD) technique is studied in an analytical and numerical form. This technique for evaluating duty cycle in a PWM was reported for the first time in the literature in the year 2001. ZAD is widely studied in this thesis. Its main characteristics are: fixed frequency switching, robustness, and low error in the regulation case. These characteristics are very important in power converters. The main issues of this thesis are: To calculate the equilibrium point associated to the buck converter Poincaré map. To determine the stability of the 1-periodic orbit, based on Lyapunov exponents, Floquet exponents and characteristic multipliers. Also an scheme of PWM with a delay time has been studied finding its stability limit. A study of transition to chaos has been made. It has confirmed analytically that the first bifurcation is flip type, the second bifurcation is corner collision type and third bifurcation is flip type, again. Also a controller for chaos is designed and tested and it has been compared with TDAS technique, showing lower error and very fast response. Applying Average theory, a bound for error in the regulation case and in stationary state has been found. This bound confirms the advantages of the ZAD technique. Finally the analytical and numerical results are confirmed in an experimental form.

show abstract

Current Inverter in the Sliding Mode for Induction Motor Control

Cited by 3 publications

References 0 publications

Numerical Validation of a Boost Converter Controlled by a Quasi-Sliding Mode Control Technique with Bifurcation Diagrams

Numerical Validation of a Boost Converter Controlled by a Quasi-Sliding Mode Control Technique with Bifurcation Diagrams

Fixed-switching frequency sliding mode control applied to power converters

Análisis de la dinámica de convertidores electrónicos de potencia usando PWM basado en promediado cero de la dinámica del error (ZAD)

Contact Info

Product

Resources

About