The thesis provides design methods for developing Continuous Control SetModel Predictive Control and Linear Quadratic Regulator for Interior mounted Permanent Magnet Synchronous Motor drive. The software for these controllers are implemented in the prototype motor at China Euro Vehicle Technology (CEVT) to estimate the computation time. The performance of these controllers are compared with Field Oriented Control based on Proportional Integral regulator. The comparative analysis for these controllers are performed in Model-in the Loop environment in Simulink developed by the company. It is a back-to-back set up where the test motor is driven by a load motor. The test motor is torque controlled while load motor is speed controlled. The motor is driven by a 2-level Voltage Source Inverter using Space Vector Modulation. The switching frequency of operation is 10 kHz for all controllers. Two variants of Model Predictive Control is discussed in this project. First is the reference tracking predictive control modelled as current controller for the drive. The absence of integral action is verified. Secondly, explicit integral action in Model Predictive Control and Linear Quadratic Regulator is introduced to handle the parameter mismatches. The three controllers, namely Proportional Regulator, integral states Model Predictive Control and Linear Quadratic Regulator where tested for their steady state current and torque tracking accuracy. The steady state ripples on current and torque is compared. The transient performance of the controllers are compared for torque reference changes and load disturbances. Sensitivity of the controllers to parameter mismatches is tested. Finally, ease of tuning these controllers are discussed. The computation time for the individual controllers are obtained by testing it in a microcontroller.

Avhandlingen tillhandahåller designmetoder för utveckling av kontinuerlig kontrolluppsättning - modell för prediktiv kontroll och linjär kvadratisk regulator för interiörmonterad synkronmotordrift med permanent magnet. Mjukvaran för dessa styrenheter är implementerad i prototypmotorn hos China Euro Vehicle Technology (CEVT) för att uppskatta beräkningstiden. Dessa regulatorer jämförs i deras prestanda med Field Oriented Control baserad på proportionell integralregulator. Den jämförande analysen för dessa kontroller utförs i Modelin the Loop-miljön i Simulink utvecklad av företaget. Det är en back-to-backuppsättning där testmotorn drivs av en lastmotor. Testmotorn är vridmomentstyrd medan lastmotorn är varvtalsstyrd. Motorn drivs av en spänningskälla med två nivåer som använder Space Vector Modulation. Omkopplingsfrekvensen för driften är 10 kHz för alla regulatorer. Två varianter av Model Predictive Control diskuteras i detta projekt. Först är den prediktiva referensspårningskontrollen modellerad som aktuell styrenhet för frekvensomriktaren. Frånvaron av integrerad åtgärd verifieras. För det andra introduceras explicit integrerad åtgärd i Model Predictive Control och Linear Quadratic Regulator för att hantera parameterfelmatchningar. De tre styrenheterna, nämligen proportionell regulator, inbyggda tillstånd Model Predictive Control och Linear Quadratic Regulator testades med avseende på deras ström- och vridmomentspårningsnoggrannhet. Fortfarande rippel på ström och vridmoment jämförs. Regulatorernas transienta prestanda jämförs för vridmomentreferensändringar och laststörningar. Regulatorernas känslighet för parameterfel har testats. Slutligen diskuteras enkelheten att ställa in dessa kontroller. Beräkningstiden för de enskilda styrenheterna erhålls genom att testa den i en mikrokontroller.