Aplicación del algoritmo de optimización por senos y cosenos al problema de estimación paramétrica en motores de inducción trifásicos

El análisis en estado estacionario de las máquinas eléctricas requiere una caracterización detallada del circuito eléctrico equivalente, el cual represente adecuadamente la interacción y transformación entre la energía eléctrica y la energía mecánica al interior de estas. El objetivo de esta investi...

Full description

Autores:
Niño Callejas, Santos Daniel
Palombi Gómez, Juan Camilo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/40263
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/40263
Palabra clave:
Optimización metaheurística
Caracterización del circuito eléctrico
Problema de optimización multimodal
Datos del fabricante
Ingeniería Eléctrica -- Tesis y disertaciones académicas
Análisis en estado estacionario
Motores de inducción trifásicos
Optimización metaheurística
Estimación paramétrica
Metaheuristic optimization
Electrical circuit characterization
Multimodal optimization problem
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License
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description El análisis en estado estacionario de las máquinas eléctricas requiere una caracterización detallada del circuito eléctrico equivalente, el cual represente adecuadamente la interacción y transformación entre la energía eléctrica y la energía mecánica al interior de estas. El objetivo de esta investigación es caracterizar el circuito equivalente de motores de inducción trifásicos mediante la minimización del error medio cuadrático entre las variables de torque medidas y calculadas. Estos torques se obtienen a partir de datos proporcionados por el fabricante, incluyendo el torque de arranque, el máximo y el de plena carga. Para resolver el modelo resultante de programacion no lineal, se aplica una técnica de optimización metaheurística basada en las interacciones entre las funciones seno y coseno. Los resultados numéricos obtenidos con este algoritmo demuestran su eficiencia en términos de calidad de respuesta, alcanzando funciones objetivo con valores inferiores a 1 × 10−8 en relación con el error entre las variables medidas y calculadas. Los resultados de simulacion en dos sistemas de prueba permiten concluir que el problema de estimación paramétrica en motores de inducción trifásicos se enmarca dentro de los problemas de optimización multimodal. Esto implica que existe un conjunto potencialmente infinito de soluciones que minimizan el error medio cuadrático y representan adecuadamente el comportamiento del torque de salida del motor en diversas condiciones de operación probables.
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Para resolver el modelo resultante de programacion no lineal, se aplica una técnica de optimización metaheurística basada en las interacciones entre las funciones seno y coseno. Los resultados numéricos obtenidos con este algoritmo demuestran su eficiencia en términos de calidad de respuesta, alcanzando funciones objetivo con valores inferiores a 1 × 10−8 en relación con el error entre las variables medidas y calculadas. Los resultados de simulacion en dos sistemas de prueba permiten concluir que el problema de estimación paramétrica en motores de inducción trifásicos se enmarca dentro de los problemas de optimización multimodal. Esto implica que existe un conjunto potencialmente infinito de soluciones que minimizan el error medio cuadrático y representan adecuadamente el comportamiento del torque de salida del motor en diversas condiciones de operación probables.The steady-state analysis of electrical machines requires a detailed characterization of the equivalente electrical circuit, which adequately represents the interaction and transformation between electrical energy and mechanical energy within them. This research aims to characterize the equivalent circuit of triphasic induction motors by minimizing the mean square error between the measured and calculated toque variables. These torques are obtained from data provided by the manufacturer, including starting, peak, and full-load torques. A metaheuristic optimization technique is applied to solve the resulting nonlinear programming model based on the interactions between the sine and cosine functions. The numerical results obtained with this algorithm demonstrate its efficiency in terms of response quality, reaching objective functions with values less than 1 × 10−8 regarding the measured and calculated variables. The simulación results in two test systems allow us to conclude that the parametric estimation problem in three-phase induction motors is part of the multimodal optimization problems. This implies a potentially infinite set of solutions that minimize the root mean square error and adequately represent the behavior of the motores output torque under various probable operating conditions.pdfspaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Abierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Optimización metaheurísticaCaracterización del circuito eléctricoProblema de optimización multimodalDatos del fabricanteIngeniería Eléctrica -- Tesis y disertaciones académicasAnálisis en estado estacionarioMotores de inducción trifásicosOptimización metaheurísticaEstimación paramétricaMetaheuristic optimizationElectrical circuit characterizationMultimodal optimization problemManufacturer dataAplicación del algoritmo de optimización por senos y cosenos al problema de estimación paramétrica en motores de inducción trifásicosApplication of the sine-cosine optimization algorithm to the problem of parametric estimation in three-phase induction motorsbachelorThesisProducción Académicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALPalombiGomezJuanCamilo2023.pdfPalombiGomezJuanCamilo2023.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf482726https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/9b5f7278-4b1a-4761-98c7-33137491bcd1/download8ba5b388755db970993f4f297110c4c2MD51Licencia de uso y publicacion.pdfLicencia de uso y publicacion.pdfapplication/pdf618030https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/a7700614-9a6b-4ac1-a8bb-5ea573818722/download4e8f754c5ca2bacf52a0998d81f8580cMD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/5d6d104c-299d-47f6-92e9-694fe3dfda90/download4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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