Simulación y ajuste del conjunto inversor+motor para un vehículo ligero eléctrico de competición

Abstract

Este proyecto trata el estudio y parametrizado de los controles PI del regulador de desacoplo de un inversor con control vectorial. Los inversores juegan un papel muy importante en la movilidad eléctrica puesto que es la máquina eléctrica que alimenta los motores. Este proyecto se ha realizado con el objetivo de que el segundo coche que monta el ICAI Speed Club, el IFS-02 incorpore el inversor, para el cual se han diseñado unos parámetros óptimos mediante la simulación previa en Matlab. Se leyó y aprendió sobre el funcionamiento y características del inversor y del motor que se iban a utilizar. Después, tras obtener las plantas del motor en ejes d-q, se pasó a averiguar qué constantes del control PI, Kp y Ti eran las más adecuadas. Con estos valores se procedió a simular en Simulink un pequeño recorrido ficticio, con un par resistente aproximado, y comprobar que efectivamente los parámetros escogidos generaban respuestas de iq y por tanto, de par motor rápidas. Por último, para constatar que, efectivamente, el modelo de Matlab preveía el comportamiento del conjunto inversor y motor, se hicieron varias pruebas en el laboratorio.

This project focuses on studying and parameterizing the PI controllers of the Field- Oriented Control (FOC) in an inverter. Inverters play an important role in electric mobility, as they control the motors. This project has been done with the objective that the second competition car that the ICAI Speed Club develops, the IFS-02, included the inverter for which the ideal parameters of the controllers had been found by means of simulation in Matlab. Motor and inverter’s datasheets were thoroughly examined. Then, the motor plants in dq axes were obtained so that the optimum PI controller parameters, Kp and Ti could be determined.With these values, a small fictional racing circuit was modelled with an approximate resistant torque, so that it could be verified that the chosen parameters generated in fact, fast responses of current in q axis, and therefore motor torque. Lastly, to confirm that the model made in Matlab predicted the inverter-motor set behaviour correctly, tests were done in the laboratory.