M.Sc. Simon Decker

Implementierung und Potentialanalyse verschiedener Regelungs- und Steuerungsverfahren für elektrische Kleinantriebe

Motivation

Für elektrische Antriebe mit permanentmagneterregten Synchronmaschinen existiert eine Vielzahl verschiedener Regelungsverfahren. Diese unterscheiden sich in der Regelgröße wie Strom, Drehmoment, Drehzahl, usw. wie auch in der Regelmethode wie Lineare PI-Regelungen, Zustandsraumregelungen, prädiktive und adaptive Regelungen, usw. Einige dieser Regelungsverfahren wurden bisher am Elektrotechnischen Institut implementiert und validiert. Hierfür besteht am Elektrotechnischen Institut (ETI) eine Simulationsumgebung für elektrische Maschinen, welche durch FEM Rechnungen oder Parametermessungen parametriert werden kann. Des Weiteren existieren am ETI Maschinenprüfstände in der Leistungsklasse von mehreren hundert Watt bis zu mehreren hundert Kilowatt. In dieser Arbeit sollen verschiedene Regelungsverfahren implementiert und validiert werden. Besonderer Fokus liegt hierbei auf den Vergleich der von den Traktionsantrieben bekannten Regelungsverfahren mit den typischen Regelungs- und Steuerungsverfahren elektrischer Kleinantriebe.

Aufgabenstellung

Bestehend auf der am ETI vorliegenden Simulationsumgebung sollen verschiedene Regelungs- und Steuerungsverfahren für elektrische Synchronmaschinen implementiert und verifiziert werden.

Zuerst sollen die verschiedenen Regelungsverfahren recherchiert und eingeordnet werden bevor diese in der Simulationsumgebung implementiert werden. Die Validierung der zu betrachtenden Regelung und Steuerungsverfahren soll hierbei am Prüfstand für elektrische Kleinantriebe oder optional an dem für Traktionsantriebe erfolgen. Besonderes Augenmerk soll hierbei auf Implementierungsaufwand, Rechenzeit wie auch Regelgüte liegen.

Anforderungen:

• Literaturrecherche
• Reglerentwurf in Matlab/Simulink
• Auswertung der Messergebnisse (Matlab/Simulink)