Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 2021
In this paper, a control scheme based on lookup table fuzzy proportionalintegral-derivate (PID) c... more In this paper, a control scheme based on lookup table fuzzy proportionalintegral-derivate (PID) controller for the quadrotor unmanned aerial vehicle (UAV) movement control is proposed. This type of control provides enhanced quadrotor movement control beyond what can be achieved with conventional controllers and has a less computational burden on the processor. The proposed control scheme uses three lookup table based fuzzy logic controllers to control the different movement ranges of a quadrotor (i.e. roll, pitch, and yaw) to achieve stability. The mathematical model of a quadrotor, used to design the proposed controller, is derived based on the Lagrange approach. The processor in the loop (PIL) technique was used to test and validate the proposed control scheme. MATLAB/Simulink environment was used as a platform for the quadrotor model, whereas a low cost and high-performance STM32F407 microcontroller was used to implement the controllers. Data transfer between the hardware and sof...
Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 2021
In this paper, a control scheme based on lookup table fuzzy proportionalintegral-derivate (PID) c... more In this paper, a control scheme based on lookup table fuzzy proportionalintegral-derivate (PID) controller for the quadrotor unmanned aerial vehicle (UAV) movement control is proposed. This type of control provides enhanced quadrotor movement control beyond what can be achieved with conventional controllers and has a less computational burden on the processor. The proposed control scheme uses three lookup table based fuzzy logic controllers to control the different movement ranges of a quadrotor (i.e. roll, pitch, and yaw) to achieve stability. The mathematical model of a quadrotor, used to design the proposed controller, is derived based on the Lagrange approach. The processor in the loop (PIL) technique was used to test and validate the proposed control scheme. MATLAB/Simulink environment was used as a platform for the quadrotor model, whereas a low cost and high-performance STM32F407 microcontroller was used to implement the controllers. Data transfer between the hardware and sof...
Cet article consiste à étudier la commande des onduleurs multi-niveaux asymétrique appliquée à la... more Cet article consiste à étudier la commande des onduleurs multi-niveaux asymétrique appliquée à la conduite d'une machine asynchrone triphasée. On a étudié ce type d'onduleurs parce qu'il est susceptible de générer des tensions quasi sinusoïdale ayant un nombre de niveau impair largement qui peuvent atteindre entre 2K+1 et 3 K niveaux (K: cellules à pont complet). L'utilisation de la structure multi-niveaux cascade afin d'améliorer beaucoup plus la qualité de tension de sortie sans augmenter à priori le nombre de cellules d'onduleurs à pont complet ainsi que cette structure est un intérêt certain car elle contient un nombre réduit d'interrupteurs en comparaison avec les autres. Pour l'entraînement à la vitesse variable pour cette machine, la commande vectorielle avec des correcteurs classiques est appliquée ensuite. Les résultats de simulation confirment la validité et l'efficacité de ce type d'onduleur. Abstract-This paper consists in studying the asymmetric multi-level inverter control applied to the driving of a three-phase asynchronous machine. This type of inverter has been studied because it is capable of generating quasi-sinusoidal voltages with an odd number of levels that can reach between 2K + 1 and 3 K levels (K: full bridge cells). The use of the multi-level cascade structure to improve the output voltage quality much more without increasing the number of full bridge inverter cells as well as this structure is of interest because it contains a reduced number of switches in comparison with others. For the variable speed training for this machine, the vector control with conventional correctors is then applied. The simulation results confirm the validity and efficiency of this type of inverter.
This paper presents independent vector control of six-phase two-motor drive machine series-connec... more This paper presents independent vector control of six-phase two-motor drive machine series-connected fed by a three-level six-phase inverter. Via appropriate phase transposition during the series connection of the stator windings, the fully decoupled control of the two machines is possible. The control system multi machines classic based on vector control with conventional inverters comprise various problems are related to low power quality, pressure on motor bearing, etc. However, decoupling control of a series-six-phase two-motor drive machine by a three-level six-phase inverter is developed. A simulations results clearly shows the possibility of independent vector control of the two machines, although a single three-level six-phase inverter is used as the supply. Résumé -Cet article présente la commande vectorielle indépendante d'une machine d'entraînement à deux moteurs et à six phases, connectée en série et alimentée par un onduleur à trois niveaux à six phases. Grâce à une transposition de phase appropriée lors du raccordement en série des enroulements statoriques, la commande entièrement découplée des deux machines est possible. Le système de commande multi-machines classique basé sur la commande vectorielle avec des onduleurs conventionnels comporte différents problèmes liés à la faible qualité de puissance, à la pression sur les paliers du moteur, etc. Cependant, la commande de découplage d'une machine d'entraînement à deux moteurs à six phases en série par un onduleur à trois niveaux et six phases est développée. Les résultats d'une simulation montrent clairement la possibilité d'un contrôle vectoriel indépendant des deux machines, bien qu'un seul onduleur six phases à trois niveaux soit utilisé comme alimentation.
Afin de pouvoir améliorer le rendement délivré à la charge, autrement dit la qualité de la tensio... more Afin de pouvoir améliorer le rendement délivré à la charge, autrement dit la qualité de la tension de sortie des moyennes qui ont été utilisées parmi ces derniers: l'utilisation d'un onduleur multi-niveau au lieu de l'onduleur à deux niveaux, une seconde solution basée sur le choix de commande d'un moteur. Dans notre article, on a choisi la technique de commande par mode glissant d'ordre supérieure, cette commande conserve les mêmes performances de robustesse et de stabilité données par le mode glissant classique tout en réduisant le broutement.
Dans ce contexte, le travail présenté porte sur l'étude, la modélisation d'une machine hexaphasée... more Dans ce contexte, le travail présenté porte sur l'étude, la modélisation d'une machine hexaphasée alimentée par un onduleur héxaphasé. Cette machine asynchrone hexaphasée (MASHP) n'est pas un système simple, car de nombreux phénomènes compliqués interviennent dans son fonctionnement, comme la saturation, l'effet de peau, etc..., [1]. L'objectif de ce travail est de présenter le modèle général de la MASHP dans le repère réel (abc). Ensuite, nous présenterons les différentes étapes permettant d'aboutir au modèle diphasé de la MASHP, obtenu à partir d'une matrice de transformation appropriée [2]. Afin de simplifier l'étude, la simulation numérique de la MASHP, le système de dimension six sera décomposé en trois sous-systèmes découplés. Après l'alimentation de la MASHP par un onduleur de tension héxaphasé sera présentée. Dans ce qui suit, nous allons étudier l'influence du changement de l'angle de déphasage α sur le comportement de la MASHP et nous avons montré que les meilleures performances sont obtenues pour la configuration α =30°.
A Hybrid SPWM and OHSW for Nine-Level Inverter with Reduced Number of Circuit Devices: Artificial Intelligence in Renewable Energetic Systems
Multilevel inverters are well used in high power electronic applications because of their ability... more Multilevel inverters are well used in high power electronic applications because of their ability to generate a very good quality of waveforms, reducing switching frequency, and their low voltage stress across the power devices. This paper presents the Hybrid Pulse Width Modulation (HPWM) strategy base on Sinusoidal PWM (SPWM) and Optimized Harmonics Stepped Waveform (OHSW) of a nine-level asymmetrical inverter. The use of asymmetrical topologies allow to reduce the number of power devices. The HPWM approach is compared to the SPWM strategy. Simulation results demonstrate the better performances and technical advantages of the HPWM controller in feeding a High Power Induction Motor (HPIM).
Variations in load and temperature can cause a thermoelectric generator (TEG) to operate at a vol... more Variations in load and temperature can cause a thermoelectric generator (TEG) to operate at a voltage that does not produce the maximum possible power for a given temperature difference. Therefore a maximum power point tracker (MPPT) is used to force the generator to a voltage that produces maximum power. This paper presents a comparative simulation study of two important MPPT algorithms specifically perturb and observe and incremental conductance. The Matlab Simulink environment is used to analyze and interpret the simulation results of these algorithms, and therefore show the performance and limitations of each algorithm. As a result, the Incremental conductance method has shown promise as a suitable MPPT algorithm for a TEG subjected to steady state conditions.
OUTPUT VOLTAGE WAVEFORM IMPROVEMENT OF MODIFIED CASCADED H-BRIDGE MULTILEVEL INVERTER USING SELECTIVE HARMONIC ELIMINATION TECHNIQUE BASED ON HYBRID GENETIC ALGORITHM
The main objective of this work is to improve the quality of voltage waveform generated by a modi... more The main objective of this work is to improve the quality of voltage waveform generated by a modified cascaded H-bridge (CHB) multilevel inverter topology using selective harmonic elimination (SHE) control strategy and also using LC filters. This study presents a new topology of multilevel inverters that combines the conventional architecture of a cascade H-bridge inverter and LC filters. The SHE method is used to eliminate harmonics of chosen lower-order while controlling the amplitude of fundamental harmonic in CHB multilevel inverter. LC filters are added to the inverter in order to eliminate the high-order harmonics. Optimal switching angles are obtained by solving a non-linear equations system using hybrid genetic algorithm (HGA). 5 and 7 level configurations for the new topology are presented in this work. The obtained simulation results are validated through experimental results.
Aerial robotics is a very exciting research field dealing with a variety of subjects, including t... more Aerial robotics is a very exciting research field dealing with a variety of subjects, including the attitude control. This paper deals with the control of a four rotor vertical take-off and landing (VTOL) Unmanned Aerial Vehicle. The paper presents a mathematical model based on the approach of Lagrange for the flight control of an autonomous quad-rotor. It, also, describes the controller architecture which is based on PI regulators. The control method has been simulated in closed loop in different situations. All the calculation stages and the simulation results have been detailed.
Experimental and simulation studies of a two output series resonant inverter
Abstract: Simulation and experimental studies of two output series resonant inverter with Asymmet... more Abstract: Simulation and experimental studies of two output series resonant inverter with Asymmetrical Duty Cycle (ADC) control are presented in this work. The prototype has been implemented using 06 MOSFET transistors with 06 antiparallel diodes as switches. The inverter is designed to supply two resonant loads. Simulation and experimental results of the output waveforms of the proposed inverter for RLC load are given. Good agreement was obtained between simulation and laboratory experiments.
Dans ce contexte, le travail présenté porte sur la commande d'un système d'entraînement multimac... more Dans ce contexte, le travail présenté porte sur la commande d'un système d'entraînement multimachines monoconvertisseur (S3MC). La commande découplée du système d'entraînement multimachines monoconvertisseur (S3MC), est possible suivant le modèle mathématique. Ce modèle montre que la commande indépendante de deux machines hexaphase connecte en série avec triphasé est possible, grâce au contrôle des courants statoriques à la sortie de l'onduleur de tension. Parmi les techniques de commande basées sur le contrôle du courant, en trouve la commande vectorielle qui est largement développée et testée sur des processus industriels de différentes puissances. Ainsi, la commande que nous avons choisie et appliquée au S3MC est basée sur le principe de la commande vectorielle développée pour les machines à courant alternatif.
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Papers by Fayçal CHABNI