The thesis focuses on the development of MPC algorithms for FPGA-based control of AC electric drives and power electronics. Two algorithms are investigated: Continuous Set Nonlinear Model Predictive Control (CS-NMPC) and Model Predictive Control with Imposed Target Dynamic (MPC-ITD). CS-NMPC relies on modulation whereas MPC-ITD allows to directly control power electronic converters. The proposed algorithms enable the use of multi-parametric nonlinear optimization and improve dynamic as well as steady state performance of the controller. For practical implementation of algorithms, an FPGA-based platform is proposed which allows to expedite development and verification of control algorithms. Experimental results demonstrate high performance of the control schemes and confirm theoretical investigations.      «

The thesis focuses on the development of MPC algorithms for FPGA-based control of AC electric drives and power electronics. Two algorithms are investigated: Continuous Set Nonlinear Model Predictive Control (CS-NMPC) and Model Predictive Control with Imposed Target Dynamic (MPC-ITD). CS-NMPC relies on modulation whereas MPC-ITD allows to directly control power electronic converters. The proposed algorithms enable the use of multi-parametric nonlinear optimization and improve dynamic as well as s...     »

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung von modellprädiktiven Algorithmen für mittels FPGAs geregelte Drehstromantriebe und Leistungselektronik. Hierbei werden zwei Algorithmen untersucht: die kontinuierliche nichtlineare modellprädiktive Regelung (CS-NMPC) und die modellprädiktive Regelung mit Vorgabe der Zieldynamik (MPC-ITD). Während CS-NMPC ein Modulationsverfahren benutzt, erlaubt MPC-ITD eine direkte Ansteuerung der leistungselektronischen Schaltelemente. Die vorgeschlagenen Algorithmen ermöglichen die Behandlung nichtlinearer Modelle und führen zu einer verbesserten Regelgüte im dynamischen sowie stationären Betrieb. Zur praktischen Implementierung der Algorithmen wurde zudem eine FPGA-Plattform entwickelt, mithilfe derer Steueralgorithmen zeiteffizient entworfen und verifiziert werden können. Experimentelle Ergebnisse belegen weitreichenden Möglichkeiten der Regelungsverfahren und bestätigen die theoretischen Untersuchungen.     «

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung von modellprädiktiven Algorithmen für mittels FPGAs geregelte Drehstromantriebe und Leistungselektronik. Hierbei werden zwei Algorithmen untersucht: die kontinuierliche nichtlineare modellprädiktive Regelung (CS-NMPC) und die modellprädiktive Regelung mit Vorgabe der Zieldynamik (MPC-ITD). Während CS-NMPC ein Modulationsverfahren benutzt, erlaubt MPC-ITD eine direkte Ansteuerung der leistungselektronischen Schaltelemente. Die vorgeschlagene...     »