Kompensacja momentu zaczepowego w napędzie z silnikiem PMSM z wykorzystaniem sterowania z uczeniem iteracyjnym

• Autorzy: Pajchrowski T. , Wójcik A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.05.22

Warianty tytułu

EN

The problem of rotational speed unevenness in direct drives with permanent magnet synchronous motors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie nierównomierności prędkości kątowej w napędzie z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych. Omówiono przyczyny powstawania tętnień momentu silnika. Zaproponowano strukturę sterowania silnikiem PMSM w osiach dq wyposażoną w kompensator neuronowy momentu zaczepowego. Wprowadzono nadrzędny układ uczenia iteracyjnego. Uczenie iteracyjne realizowane jest na podstawie estymacji momentu zaczepowego, przeprowadzonej na bazie interpolacji funkcjami sklejanymi. Dokonano symulacyjnej weryfikacji koncepcji kompensacji.(Cogging torque compensation in PMSM drive using ILC).

EN

This paper presents the problem of rotational speed unevenness in direct drives with permanent magnet synchronous motors. The causes of the motor torque ripples are discussed. Proposed PMSM control structure in dq axes is equipped with a neural compensator of cogging torque. Introduced iterative learning control was based on the estimation of the cogging torque and spline interpolation. The compensation concept was examined by simulation.

Słowa kluczowe

PL

PMSM; moment zaczepowy; silnik momentowy; sieci neuronowe; ILC

EN

PMSM; cogging torque; torque motor; neural network; ILC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 5
• Strony: 128--132
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pajchrowski T.

• Politechnika Poznańska, Instytut Automatyki, Robotyki i Inżynierii Informatycznej, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

autor

Wójcik A.

• Politechnika Poznańska, Instytut Automatyki, Robotyki i Inżynierii Informatycznej, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Holtz J., Springop L.: Identification and Compensation of Torque Ripple in High-Precision Permanent Magnet Motor Drives, IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol.43, No.2, April 1996, pp.309-320.
• [2] D.-W. Chung, S.-K. Soul :Analysis and Compensation of Current Measurement Error in Vector – Controlled AC Motor Drives, IEEE Transaction on Industrial Applications, Vol.34, No.2, March/April 1998, pp.340-345.
• [3] Deskur J., Kaczmarek T., Nierównomierność prędkości napędu bezpośredniego z silnikiem momentowym, Studia z Automatyki i Informatyki, tom 30, Poznań 2005.
• [4] Grcar B., Cafuta P., Stumberger G. Stanković A.M. ControlBased Reduction of Pulsating Torque for PMAC Machines, IEEE Transaction on Energy Conversion, Vol.17, No.2, June 2002, pp.169-175.
• [5] Brock S., Deskur J.: Praktyczne podejście do kompensacji tętnień momentu w precyzyjnym bezpośrednim napędzie z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi, VII Krajowa Konferencja Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym, SENE 2005, Łódź-Arturówek, 23-25 listopada 2005r.,str.45-50.
• [6] Ferreti G., Magnani G. Rocco P. :Modeling, Identification, and Compensation of Pulsating Torque for PMAC Machines, IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol.45, No.6, December 1998, pp.912-920
• [7] Stamenković I., Jovanović D., Vukosavić S.: Torque ripple Verification in PM Machines, EUROCON 2005, Serbia&Montenegro, Belgrade, November 22-24, 2005.
• [8] Odporne sterowanie precyzyjnym napędem bezpośrednim z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Sprawozdanie z projektu badawczego KBN 8T10A 07521, Poznań 2004.
• [9] Norgaard M., Ravn O., Poulsen N.K., Hansen L.K.(2000), „Neural Networks for Modelling and Control of Dynamic Systems”, Springer-Verlag London 2000.
• [10] Yang J., Chen W.H., Li S., Guo L., Yan Y., Disturbance/Uncertainty Estimation and Attenuation Techniques in PMSM Drives—A Survey, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 64, NO. 4, APRIL 2017, pp. 3273-3285.
• [11] G. Pipeleers, K. L. Moore, Unified Analysis of Iterative Learning and Repetitive Controllers in Trial Domain, IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL, VOL. 59, NO. 4, APRIL 2014, pp.953-965.
• [12] P. Mattavelli, L. Tubiana, M. Zigliotto, Torque-Ripple Reduction in PM Synchronous Motor Drives Using Repetitive Current Control, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 20, NO. 6, NOVEMBER 2005, pp. 1423-1431.
• [13] Ch. Xia , W. Deng, T. Shi, Y. Yan, Torque Ripple Minimization of PMSM Using Parameter Optimization Based Iterative Learning Control, J Electr Eng Technol.2016; 11(2): 425-436.
• [14] L. GASPARIN, R. FISER, Sensitivity of Cogging Torque to Permanent Magnet Imperfections in Mass-produced PM Synchronous Motors, PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 89 NR 2b/2013, pp. 80-83.
• [15] A. Černigoj, L. Gašparin, i R. Fišer, Native and additional cogging torque components of PM synchronous motors— evaluation and reduction, Automatika, t. 51, nr 2, s. 157–165, 2010.
• [16] L. Gašparin i R. Fišer, Cogging torque sensitivity to permanent magnet tolerance combinations, Archives of Electrical Engineering, t. 62, nr 3, sty. 2013.
• [17] A. Reynaldi, S. Lukas, i H. Margaretha, Backpropagation and Levenberg-Marquardt Algorithm for Training Finite Element Neural Network, w 2012 Sixth UKSim/AMSS European Symposium on Computer Modeling and Simulation (EMS), 2012, ss. 89–94

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).