Optimal controller design for more-electric aircraft power systems
Daha fazla elektriksel güç ile çalışan hava taşıtları güç sistemleri için optimal kontrolcü tasarımı
- Tez No: 907972
- Danışmanlar: PROF. DR. ZHI-HONG MAO
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University of Pittsburgh
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Elektrik enerjisi, günümüzde giderek daha popüler hale gelmektedir. Çünkü enerji verimliliği, insanlık için her zaman önemli bir konu olmuştur ve enerjiyi verimli kullanan araçlar daha tercih edilebilir hale gelmektedir. Teknolojideki hızlı değişimler, daha elektrikli sistemler, örneğin daha elektrikli uçaklar (MEA), geliştirmemize olanak tanımaktadır. MEA kavramı günümüz dünyasında önemli bir başlıktır, ancak bu araçların geliştirilmesi sürecinde bazı zorluklarla karşılaşılmaktadır. MEA'nın alt sistemleri, diğer enerji kaynakları yerine elektrik tükettiğinden, güç elektronik dönüştürücülerinin ve motor sürücü sistemlerinin elektrik yüklerininin artmasına sebep olmaktadır. Motor sürücü sistemleri ve güç elektronik sistemleri genellikle sabit güç yükleri (CPL) özelliklerine sahiptir. Küçük sinyal analizinde, CPL negatif empedans etkisine sahiptir ve bu durum güç sistemi kararlılık aralığını genel olarak olumsuz etkilemektedir. Bu tez, tipik bir MEA güç sistemini modellemeyi ve CPL ile ilgili kararlılık sorununu çözebilecek optimal bir kontrolcü tasarlamayı amaçlamaktadır. Dinamik model, eşdeğer devre modeli kullanılarak ve bir çalışma noktası etrafında doğrusal olmayan kısımlar lineerleştirilerek türetilmiştir. Bu optimal kontrol yöntemi, kuadratik bir performans endeksine göre optimal bir çözüm sunmaktadır. Bu çalışmada MATLAB yazılımı, cebirsel Riccati denklemini çözmek ve simülasyon için grafikler elde etmek amacıyla kullanılmıştır. Geleneksel güç sistemi stabilizatörlerinin (PSS) etkisiyle karşılaştırıldığında, önerilen Lineer Kuadratik Regülatör (LQR) daha kararlı ve sağlam (robust) sonuçlar vermektedir. Ayrıca, durum geri besleme kazancı yalnızca bir çalışma noktası için hesaplanmıştır, ancak geniş çalışma koşulları parametreleri için de benzer sonuçlar vermektedir.
Özet (Çeviri)
Electrical energy is becoming more and more popular these days. Because energy efficiency has always been an important aspect for human kind, the vehicles which use energy efficiently are more preferable. The rapid changes in the technology allow us to build more electric systems such as more electric aircraft (MEA). The MEA concept is a major trend in today's world, but building those vehicles faces some challenges. The subsystems of MEA which consume electricity rather than other energy sources might increase electrical loads of power electronic converters and motor drive systems. Motor drive systems and power electronic systems generally have characteristics of constant power loads (CPL). In small-signal analysis, CPL presents negative impedance that might deteriorate the power system stability margin. This thesis aims to model a typical MEA power system and design an optimal controller which is able to solve the stability issue with CPL. The dynamic model is derived using the equivalent circuit model and linearization around an operating point. This optimal control method provides a solution, which is optimal with respect to a quadratic performance index. MATLAB is used to solve algebraic Riccati equation and obtain figures for the simulation. When it is compared to the effect of conventional power system stabilizers (PSS), the proposed Linear Quadratic Regulator (LQR) gives more robust results. Moreover, the state feedback gain is calculated only for one operating point, but it works over wide range of operating conditions.
Benzer Tezler
- Mini jet motorlu dikine kalkıp inebilen hava aracı geliştirilmesi
Development of a mini jet engine powered vtol vehicle
ABDULLAH TÜRKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Sürekli mıknatıslı senkron motorda algılayıcısız kontrol yöntemini geliştirmeye katkılar
Contributions to improve the method of sensorless control of PMSM
GÖKHAN ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Kanat çırpma hareketi bulunan dinamik sistemlerin stabilizasyonu
Stabilization of dynamic systems with wing flapping motion
MUSTAFA KAAN ATİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUĞAN
- Influence of Driving Patterns and Optimal Robust PowertrainCombined Design and Control on Plug-in Vehicle Cost, Life CycleEmissions, Component Sizing, and Battery Stress
Başlık çevirisi yok
ORKUN KARABSAŞOĞLU
Doktora
İngilizce
2013
Makine MühendisliğiCarnegie Mellon UniversityMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. CHAİR: JEREMY J. MİCHALEK
- Çok makineli güç sisteminde açısal kararlılık analizi ve kontrolör parametre optimizasyonu
Angular stability analysis and controller parameter optimization in multi-machine power system
SERDAR EKİNCİ
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN DEMİRÖREN