@inproceedings{Nuss2006, author = {Uwe Nu{\"s}}, title = {Achsenunsymmetrische Stromzustandsregelung mit Dead-Beat-Verhalten nur in der drehmomentbildenden Stromkomponente}, series = {SPS/IPC/Drives 2006 : Elektrische Automatisierung / Systeme und Komponenten}, publisher = {VDE-Verl.}, address = {Berlin}, isbn = {9783800729944}, pages = {493 -- 504}, year = {2006}, abstract = {Das fortw{\"a}hrende Streben nach Steigerung der Genauigkeit und Effizienz von industriellen Bearbeitungs- und Pr{\"u}fprozessen f{\"u}hrt bei elektrischen Antrieben zu immer h{\"o}heren Forderungen an ihre dynamischen Eigenschaften. Hierbei kommt dem Stromregelkreis als dem am weitesten unterlagerten Regelkreis eines elektrischen Antriebs eine entscheidende Bedeutung zu. Mit zunehmender Dynamikerh{\"o}hung des Stromregelkreises treten jedoch aufgrund von Parameterunsicherheiten und von Messfehlem immer deutlicher Probleme der Regelkreisrobustheit und der Ger{\"a}uschemission in den Vordergrund, die es oft nicht gestatten, die theoretisch erhaltenen L{\"o}sungen in vollem Umfang zu realisieren. Gegen{\"u}ber der optimalen L{\"o}sung m{\"u}ssen dann Abstriche hinsichtlich der erreichbaren Dynamik gemacht werden. Wie diese Abstriche durch das Aussch{\"o}pfen verborgener Freiheitsgrade reduziert werden k{\"o}nnen, wird im vorliegenden Beitrag gezeigt. Als L{\"o}sungsansatz wird hierf{\"u}r ein achsenunsymmetrischer Statorstromzustandsregler gew{\"a}hlt, der es erlaubt, in der d- und q-Achse eine unterschiedliche Dynamik einzustellen. Hierbei wird zun{\"a}chst im Kapitel 2 ein kurzer {\"U}berblick {\"u}ber die Entwicklungsgeschichte und den Stand der Technik von pulsweitenmodulierten Stromregelverfahren f{\"u}r Drehstromantriebe in den zur{\"u}ckliegenden Jahrzehnten gegeben. Anschlie{\"s}end wird am Beispiel einer frequenzumrichtergespeisten Asynchronmaschine das zeitdiskrete Modell der Statorstromregelstrecke vorgestellt, das dem hier erl{\"a}uterten Verfahren zugrunde liegt. Wegen des Zusammenhangs zwischen Dynamikerh{\"o}hung und Empfindlichkeitszunahme ist es naheliegend, die Dynamik des Statorstromregelkreises nur so weit zu steigern, wie es erforderlich ist. Diesbez{\"u}glich ist insbesondere zu gew{\"a}hrleisten, dass ein angefordertes Drehmoment m{\"o}glichst schnellst eingepr{\"a}gt wird. Die {\"A}nderungsgeschwindigkeit des Flusses spielt hingegen eine untergeordnetere Rolle. Demzufolge sollte die drehmomentbildende Statorstrom-q-Komponente in der Praxis eine h{\"o}here Dynamik aufweisen als die flussbildende Statorstrom-d-Komponente. Um hierbei die aufw{\"a}ndige reelle Rechnung so weit wie m{\"o}glich zu vermeiden, wird der Reglerentwurf in zwei Schritten durchgef{\"u}hrt. Im ersten Schritt wird ein schiefsymmetrisches, komplex beschreibbares Regelgesetz entworfen, das zwar zu einer m{\"o}glichst einfachen Darstellbarkeit des geschlossenen Statorstromregelkreises f{\"u}hrt, das jedoch noch nicht die endg{\"u}ltige Dynamik zur Folge haben muss. Insbesondere muss nach Abschluss dieses ZwischenSchritts bereits eine vollst{\"a}ndige Entkopplung der d- und der q-Komponente des Statorstromraumzeigers vollzogen sein. Im zweiten Schritt wird dann ein weiterer Regler entworfen, der auf der Grundlage des im ersten Schritt erhaltenen entkoppelten Systems jeder Stromkomponente eine separate Dynamik zuweisen kann. Die Verkettung beider Teilregler f{\"u}hrt schlie{\"s}lich zum gesuchten Statorstromregler, der zum einen relativ einfach berechenbar ist und der zum anderen alle an ihn gestellten Dynamikanforderungen erf{\"u}llt. Im vierten Kapitel wird schlie{\"s}lich der Entwurf des achsenunsymmetrischen Statorstromzustandsreglers skizziert und die daraus hervorgehenden Regelalgorithmen vorgestellt. Die Leistungsf{\"a}higkeit des beschriebenen Zustandsreglers wird anhand von aufgenommenen Zeitverl{\"a}ufen eines Laborantriebs demonstriert, mit dem der Drehmomentverlauf von Verbrennungsmotoren nachgebildet wird.}, language = {de} }