DESARROLLO DE UN PROTOCOLO DE ENSAYOS PARA EL AJUSTE DE PARÁMETROS DE CONTROL DE UN GENERADOR LINEAL DE RELUCTANCIA CONMUTADA

El objetivo del presente proyecto consiste en la validación de un protocolo de ensayos para el ajuste de los parámetros de control (posición de activación y desactivación de la conmutación de los semiconductores). A través de este protocolo se persigue reducir el número de ensayos necesarios sin perjudicar, en la medida de lo posible, la precisión del ajuste.
Mediante esta validación se elabora un protocolo para los ensayos dinámicos. El protocolo persigue una metodología que permita actuar con independencia de la morfología del generador, y que sea fácilmente extrapolable al entorno de laboratorio y real.
La técnica de optimización seleccionada se denomina Pattern Search, y consiste en una iteración de las variables de control para maximizar la función objetivo, que en la aplicación actual es la potencia eléctrica generada.
En primer lugar, se realiza el análisis basado en un modelo simplificado de la máquina de reluctancia conmutada, en el que se dispone de una carrera infinita. Esta simplificación permite la imposición de velocidades y corrientes constantes, lo que facilita el ajuste al eliminar las etapas de transición en fases de aceleración y desaceleración.
A partir de los resultados obtenidos en este primer ajuste se analiza las relaciones entre variables y con la función objetivo. Las conclusiones de este análisis se utilizan para valorar la importancia de cada variable en el ajuste y buscar métodos para simplificar los ensayos.
También, se utilizan estos valores para realizar un modelo que simule el ajuste de posiciones de activación y desactivación en función de la intensidad y velocidad. La utilidad de este modelo reside en una fabricación a gran escala del mismo PTO.
Posteriormente, y utilizando los datos de las primeras simulaciones como punto de partida, se emula el entorno real a ensayar en laboratorio. En este caso no se considera carrera infinita, por lo que es necesario realizar modificaciones en el modelo, como el ajuste de carrera, evaluación de tramos de aceleración y desaceleración, simular la acción de un actuador y ajustar el cálculo de potencia. El ajuste de parámetros de control se realiza con la misma metodología del Pattern Search y se comparan los resultados con los del modelo ideal de carrera infinita.

The objective of this project is the validation of a test protocol for the adjustment of control parameters (activation and deactivation position of the semiconductors commutation). This protocol is elaborated in order to reduce the number of tests without any loss in the accuracy of the adjustment.
The test protocol pursues a methodology that allows acting with independence of the generator morphology, in order to simplify it extrapolation to a laboratory and real environment.
The selected optimization algorithm is called Pattern Search and its is based on control variable iterations to maximize the objective function, which in this case is the electrical power generated.
First, an analysis based in the simplify model of the switched reluctance machine is done, in which there is an infinitive stroke. This simplification allows the imposition of constant velocities and currents values, which facilitates the adjustment by eliminating transits periods of acceleration and deceleration.
The results obtained in this first adjustment are analyzed to understand the relationships between variables and the objective function. Conclusions resulted from this analysis are used to evaluate the importance of each variable in the adjustment and look for methods to simplify the tests.
These values are used as well to elaborate a model that simulates the activation and deactivation position adjustment in terms of current and velocity. The utility of this model lies in a large-scale manufacture of the exactly the same PTO.
After this, and using the first simulation data as starting point, the real environment to be tested in the laboratory is simulated. In this case, the stroke is not infinitive, therefore some modifications should be done in the model, as the stroke adjustment, evaluate the acceleration and deceleration intervals, simulate the action of an actuator and adjust the power calculation.
Parameter control adjustment is done with the same methodology of the Pattern Search and the result are compared with the ideal model to obtain conclusions.