Datenbasierte Modellierung von Asynchronmotorantrieben zur präzisen Schätzung und Steuerung des Drehmoments / Marius Stender ; Erster Gutachter: Prof. Dr.-Ing. Joachim Böcker, Zweiter Gutachter: Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens. Paderborn, 2025
Inhalt
- Einleitung und wissenschaftliche Motivation
- Grundlagen
- Aufbau und Funktionsweise eines Asynchronmotors
- Standardmäßige feldorientierte Regelung eines Asynchronmotorantriebs
- Umrichtermodell und Umrichterkompensationsverfahren
- Umrichterstruktur und Literaturüberblick
- Basis-Umrichtermodell
- Greybox-Umrichtermodell
- Greybox-Umrichterkompensationsverfahren
- Blackbox-Umrichtermodell
- Blackbox-Umrichterkompensationsverfahren
- Datensatz für die Identifikation und die Validierung
- Vergleich der Umrichtermodelle
- Vergleich der Umrichterkompensationsverfahren
- Kapitelzusammenfassung
- Drehmomentsteuerung ohne Berücksichtigung thermischer Effekte
- Grundlagen der Drehmomentschätzung und Literaturüberblick
- Erweitertes Modell des Asynchronmotors
- Adaptives Kalman-Filter
- Datensatz für die Identifikation und die Validierung
- Offline-Identifikation und Analyse der Schätzperformanz
- Validierung im geregelten Betrieb
- Verwendung des adaptiven Kalman-Filters zur Verlustleistungsschätzung
- Exkurs: Drehmomentschätzung mit hybridem Beobachter
- Kapitelzusammenfassung
- Drehmomentsteuerung unter Berücksichtigung thermischer Effekte
- Problemstellung und Literaturüberblick
- Elektrisch-thermischer Beobachter (ETB)
- Datensatz für die Identifikation und die Validierung
- Offline-Identifikation des ETB
- Analyse der Schätzperformanz des ETB
- Validierung des ETB im geregelten Betrieb
- Exkurs: Verwendung des ETB in optimierten Betriebsstrategien
- Kapitelzusammenfassung
- Fazit und Ausblick
- Anhang
- Alternative dynamische Asynchronmotor-Modellierung
- Details zu den Prüfstandskomponenten aus Kapitel 4
- Details zu den Prüfstandskomponenten aus Kapitel 5
- Erster Datensatz für die Identifikation des ETB
- Konvergenzzeit des ETB
- Implementierungsaspekte der Parameteraktualisierung im ETB
- Tabellenverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Symbolverzeichnis
- Verzeichnis eigener Publikationen
- Literaturverzeichnis