Weryfikacja wrażliwości obserwatora zredukowanego z kompensacją nieliniowości na niedokładną identyfikację parametrów silnika bezszczotkowego

• Autorzy: Zawiślak Rafał

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.07.18

Warianty tytułu

EN

Verification of reduced‐ order observer with non‐linearity compensation sensitivity to inaccurate identification of a motor parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Bezczujnikowe układy sterowania wykorzystywane są obecnie coraz częściej nie tylko ze względu na ich niższy koszt ale również ze względu na inne liczne zalety. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z odtwarzaniem sygnałów zmiennych stanu przez obserwator zredukowany z kompensacją nieliniowości. We wstępie omówiono metody wyznaczania prędkości opisując ich wady i zalety. W kolejnych rozdziałach przedstawiono model obserwatora oraz analizę jego właściwości ze szczególnym uwzględnieniem wrażliwości na niedokładną identyfikację parametrów silnika. W badaniach symulacyjnych przeanalizowano wpływ wybranych parametrów na dokładność odtwarzania prędkości i momentu. Wybrane wyniki symulacyjne zostały zweryfikowane eksperymentalnie.

EN

The motion sensorless control aims at eliminating the motor position sensor and its corresponding electronic conditioning circuits, cabling and connectors. Besides cost reduction, the motion sensorless drives are more reliable comparing to position sensor-based . In the paper we introduce tracking of state variable signals by a reduced observer with non-linearity compensation. The paper is organized as follows. The introduction focuses on a short evaluation of motion sensorless control. The following chapters present the observer's model and analysis of its properties with particular emphasis on sensitivity to inaccurate identification of motor parameters. Simulation is used to evaluate effects of selected parameters on the accuracy of speed and torque reproduction. Selected simulation results have been experimentally verified.

Słowa kluczowe

PL

obserwator zredukowany; silnik bezszczotkowy; bezczujnikowy układ regulacji

EN

brushless permanent magnet motor; motion sensorless control; observer with non-linearity compensation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 7
• Strony: 97--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Zawiślak Rafał

• Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki, 90-924 Łódź, ul. Stefanowskiego 18/22

Bibliografia

• [1] Brown R. H., Schneider S. C., Mulligan M. G., Analysis of Algorythms for Velocity Estimation from Discrete Position Versus Time Data, IEEE Transaction on Industrial Electronics 39, nr 1, 1992
• [2] Khedkar P. S., Keshav S., Fuzzy Prediction of Time Series IEEE International Conference on Fuzzy systems 1992
• [3] Wijangaard W., An Adaptive Filter for Low Frequency Encoder Applications, Elsevier Science Direct Measurement Volume 18 Issue 1,1996
• [4] Dyrcz K. P., Analiza dokładności odtwarzania prędkości silnika indukcyjnego przy zmianie parametrów modelu rozszerzonego filtru Kalmana, V KKN SENE 2001, Politechnika Łódzka
• [5] Bolognani S., Tubiana L., Zigliotto M., EKF-Based Sensorless IPM Synchronous Motor Drive for Flux-Weakening Applications, IEEE Tran. Ind. Applicat., vol. 39, no. 3, pp. 768- 775, May/June 2003.
• [6] Bellini A., Bifaretti S., Costantini S., A digital speed folter fot motion control drives with a low resolution position encoder, 10th EPE-PEMC 2002
• [7] Ljung L., Gunnarsson S., Adaptation and tracking in system identification a survey, Automatica, t.26, 7-21
• [8] Wrobel R., Budded A.S., Holliday D., Mellor P.H., Sangha P., Design Considerations for Permanent Magnet Brushless Machines for Zero-Speed Sensorless Position Estimation, Proc. of IEEE IAS Conf. 2006. vol. 3, 1494 -1500.
• [9] G. Foo, M.F. Rahman, “Sensorless vector control of interior permanent magnet synchronous motor drives at very low speed without signal injection, IET Electric Power Applicat., vol. 4, iss. 3, 131-139, 2010.
• [10] Cupertino F., Guagnano A., Altomare A., Pellegrino G., Position estimation delays in signal injection-based sensorless PMSM drives, Proc. of IEEE SLED 2012 Symposium,1-6.
• [11] Marino R., Tomei P., Verrelli C. M., Induction motor control design, Springer, London, 2010
• [12] Morawiec M., Z type Observer Backstepping For Induction Machines, IEEE Trans. on Ind. Electron., Vol. 62, Issue: 4, 2090-2103, 2015
• [13] Morawiec M., Lewicki A., Krzemiński Z., Obserwator prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej oparty na metodzie backstepping ze ślizgowymi funkcjami przełączającymi, SENE 2017
• [14] Marzjan K., Analiza pracy obserwatora prędkości i momentu wykorzystującego model silnika bezszczotkowego we współrzędnych wirnika, SENE 2001

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).