Seminar:  Seminar „Wie modellprädiktive Regelung die Hochleistungselektronikindustrie revolutioniert“
Dozent:  Dr. Tobias Geyer, Corporate Executive Engineer, ABB Schweiz AG
Datum: 8. November 2022
Zeit:  10:00 bis 12:00 Uhr
Ort: Raum 215 der Technischen Hochschule für Ingenieurwissenschaften der Universität Sevilla.

In dieser Vorlesung wird untersucht, was es braucht, damit die modellprädiktive Regelung (MPC) in der Industrie zum Durchbruch gelangt. Während die Niedrigleistungswandlerindustrie die am umfassendsten untersuchten MPC-Methoden nur zögerlich übernommen hat, hat MPC damit begonnen, Hochleistungswandler zu revolutionieren, indem es ihre Nennleistung erhöht, ihre Kosten senkt und ihren sicheren Betrieb bei Netzstörungen und -fehlern gewährleistet . Insbesondere die modellprädiktive Pulsmustersteuerung (MP3C) schöpft das Leistungspotenzial von Hochleistungswandlern voll aus, indem sie die Vorteile von MPC mit der optimalen stationären Leistung optimierter Pulsmuster kombiniert. Das MP3C-Prinzip kann auf eine Vielzahl von Anwendungen angewendet werden, darunter Mittelspannungsantriebe, Niederspannungs-Traktionsumrichter und modulare Multilevel-Umrichter. Bei lastkommutierten Wechselrichtern erhöht die modellprädiktive Drehmomentregelung (MPTC) den Wirkungsgrad und die Robustheit des Antriebs gegenüber Netzstörungen. Beide Methoden wurden kommerzialisiert und werden im Detail besprochen.

Kurzlebenslauf des Referenten Dr. Tobias Geyer

Tobias Geyer (IEEE Fellow) erhielt den Dipl.-Ing.
und Ph.D. Abschlüsse in Elektrotechnik und Habilitation in Leistungselektronik an der ETH Zürich, Zürich, Schweiz, in den Jahren 2000, 2005 und 2017. Nach seiner Promotion verbrachte er drei Jahre bei GE Global Research in München, Deutschland, drei Jahre an der University of Auckland, Auckland, Neuseeland, und acht Jahre beim Corporate Research Centre von ABB, Baden-Dättwil, Schweiz. Dort wurde er 2016 Senior Principal Scientist für die Steuerung der Energieumwandlung. Von 2017 bis 2023 wurde er zum außerordentlichen Professor an der Stellenbosch University in Stellenbosch, Südafrika, ernannt. Mitte 2020 wechselte Tobias als F&E-Plattformmanager für den ACS6000/6080 in den Geschäftsbereich Mittelspannungsantriebe von ABB. Parallel dazu ist er als Corporate Executive Engineer für Steuerungsmethoden von Stromrichtern und elektrischen Maschinen tätig. Darüber hinaus ist er externer Dozent an der ETH Zürich für den Kurs Predictive Control of Power Electronic Systems. Dr. Geyer wurde im Jahr 2021 mit dem Semikron Innovation Award und dem Nagamori Award ausgezeichnet. Außerdem erhielt er 2017 den First Place Prize Paper Award im Bereich Transactions on Power Electronics und im Jahr 2014 den Third Place Prize Paper Award im Bereich Transactions zu Industrieanwendungen und von zwei Prize Paper Awards auf Konferenzen. Er ist ehemaliger Mitherausgeber der Transactions on Industry Applications von 2011 bis 2014 und der Transactions on Power Electronics von 2013 bis 2019. Er war stellvertretender Vorsitzender des International Program Committee der IFAC-Konferenz über Nonlinear Model Predictive Control in Madison, WI, USA , im Jahr 2018. Er ist ein Distinguished Lecturer der Power Electronics Society in den Jahren 2020 und 2021.