Application of a sliding mode observer for sensorless operation of switched reluctance motors

• Autorzy: Brock S.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie obserwatora ślizgowego dla bezczujnikowej pracy przełączalnego silnika reluktancyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The rotor speed and position control of a switched reluctance motor (SRM) needs an encoder or resolver to obtain information about the rotor position. These sensors may deteriorate in harsh environments, and increase the size and cost of the drive. This paper presents an evaluation of the sliding-mode observer to estimate a switched reluctance motor speed and rotor position. A new concept of observer based on a simple but quite accurate model of SRM has been proposed. A non-linear model of SRM is used and a computer simulation is developed based on data from an experimental motor system. The implication of discrete-time implementation with various sample rates was examined.

PL

Dla poprawnej pracy układu sterowania przełączalnego silnika reluktancyjnego (ang. Switched Reluctance Motor SRM) wymagany jest resolwer lub cyfrowy przetwornik położenia wału silnika. Jednak zastosowanie takiego przetwornika zwiększa rozmiary i koszt napędu, a poprawna praca przetwornika w obecności zaburzeń elektromagnetycznych może być utrudniona. W artykule przestawiono możliwość zastosowania obserwatora z ruchem ślizgowym do odtwarzania prędkości i położenia wirnika dla przełączalnego silnika reluktancyjnego. Przedstawiona została nowa koncepcja obserwatora, korzystająca z prostego lecz wystarczająco dokładnego modelu SRM. Wykorzystany został nieliniowy model SRM, a symulacje zostały przeprowadzone na bazie danych zebranych w układzie laboratoryjnym. W pracy przeanalizowano właściwości dyskretnej realizacji obserwatora z różnymi czasami próbkowania.

Słowa kluczowe

EN

switched reluctance motor; sliding mode observer; real time implementation

PL

silnik reluktancyjny przełączalny; obserwator ślizgowy; czas rzeczywisty

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 56, nr 2
• Strony: 163--172
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Brock S.

• Institute of Control and Information Engineering, Poznań University of Technology,

Bibliografia

• 1. Brosse A., Henneberger G.: Sensorless control of a switched reluctance motor using Kalman filter. Proc. of 7th EPE Conference, Trondheim-Norway, 1997, pp. 561-566.
• 2. Deskur J., Maciejuk A.: Modelling of switched reluctance motor drive. Proc. of Symposium on Electromagnetic Phenomena in Nonlinear Circuits, Maribor, Slovenia 2006.
• 3. Drakunov S., Utkin V.: Sliding Mode Observers. Tutorial. Proc. of the 34th Conference on Decision & Control, New Orleans, LA - December 1995.
• 4. Islam M.S. et al.: Design and Performance Analysis of Sliding-Mode Observers for Sensorless Operation of Switched Reluctance Motors. IEEE Trans, on Control Systems Tech., Vol. 11, No. 3, May 2003, pp. 383-389.
• 5. Krishnan R.: Switched Reluctance Motor Drives: Modelling, Simulation, Analysis, Design, and Applications. CRC Press, 2001.
• 6. Lumsdaine A., Lang J. H.: State observers for variable reluctance motors. IEEE Trans, on Ind. Electronics, Vol. 37, No. 2, 1990, pp. 133-142.
• 7. Mc Cann R., Husain I.: Application of a sliding mode observer for switched reluctance motor drives. Proc. of IEEE Applications Conference, New Orleans, USA, Vol. 1, 1997, pp. 525-532.
• 8. Mc Cann R., Islam M. S., Husain I.: Application of Sliding Mode Observer for Switched Reluctance Motor Drives. IEEE Trans, on Industry Applications, Vol. 37, No. 1, Jan.-Feb. 2001, pp. 51-58.
• 9. Misawa E. A., Hedrick J. K.: Nonlinear Observers A State-of-the-art Survey. ASME J. Dynamic Syst. Measurement Contr., V. Ill, No. 3, 1989.
• 10. Park H.-W., et al.: A Novel High Performance Position Sensorless Control of Switched Reluctance Motor Drives. Proc. of IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Pusuan, Korea, 2001, pp. 642-648.
• 11. Yang I.-W., Kim Y.-S.: Rotor speed and position sensorless control of a switched reluctance motor using the binary observer. IEE Proceedings - Electric Power Applications, Vol. 147, No. 3, 2000, pp. 220-226.
• 12. Zhan Y. J., Chan C. C, Chau K. T.: A novel position and velocity observer for robust control of switched reluctance motors. Proc. of IEEE Power Electronics Specialists Conference, 1998, pp. 1315-1320.