Nieliniowy predykcyjny obserwator prądów dla silników elektrycznych z magnesami trwałymi

• Autorzy: Nalepa R. , Serkies P. , Drożdż K. , Szabat K.

Warianty tytułu

EN

Design of the nonlinear predictive current observers for a servodrive system with a permanent magnet synchronous motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z projektowaniem nieliniowych obserwatorów predykcyjnych prądu dla serwonapędu wyposażonego w silnik synchroniczny z magnesami trwałymi. Po krótkim wprowadzeniu przedstawiono model silnika PMSM i strukturę sterowania. Następnie opisano strukturę obserwatora prądu oraz scharakteryzowano jego właściwości dynamiczne. Kolejno zaproponowano modyfikacje obserwatora zapewniające redukcję błędów estymacji rozwiązania klasycznego. Pierwsza modyfikacja polega na zastosowaniu zmiennych współczynników wzmocnienia realizowanych przez funkcję nieliniową. Drugie rozwiązanie opiera się na zastosowaniu dodatkowego członu rozmytego. Rozważania teoretyczne poparte zostały badaniami symulacyjnymi.

EN

In the paper issues related to design of the nonlinear predictive current observers for a servodrive system with a permanent magnet synchronous motor are described. After short introduction the mathematical model of the PMSM and the control structure are presented. Next, the structure of the classical current observer is presented and its features are analyzed. Next, two modifications of the classical structure are considered. The first approach relies on adaptation of the observer coefficients. Second framework uses fuzzy logic scheme. Theoretical considerations are supported by simulation study.

Słowa kluczowe

PL

napęd elektryczny; silnik PMSM; predykcja; logika rozmyta

EN

electric drive; PMSM motor; Current prediction method; fuzzy logic

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 9
• Strony: 263--266
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nalepa R.

• ABB Centrum Badawcze, Kraków

autor

Serkies P.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych

autor

Drożdż K.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych

autor

Szabat K.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych

Bibliografia

• [1] Nalepa R., Mink F., Beineke S., Bähr A., Influence of magnetic saturation of non-salient pole permanent magnets synchronous motors on performance of a servo drive, Conf. Proc. of EPE’09, Spain, Sep. 2009.
• [2] Bocker J., Beineke S., Bähr A., On the control bandwidth of servo drives, Conf. Proc. of EPE’09, Spain, Sep. 2009.
• [3] Brock S., Pajchrowski T., Reducing Energy Losses for Fan Applications with V/f control of PMSMs, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review) Vol 2011, No 11, str; 89 – 94
• [4] Janiszewski D., Bezczujnikowy napęd z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych oparty na bezśladowym filtrze Kalmana, Przegląd Elektrotechniczny, 2010, 86, 2, s. 169-174.
• [5] Gong Y., Qu Y., Novel Adaptive Inverse Control for Permanent Magnet Synchronous Motor Servo System, Przegląd Elektrotechniczny, 2013, 89, 3b
• [6] Ullah N., Wang S., State Observer based Adaptive Fuzzy Backstepping Compensation Control of Passive Torque Simulator, Przegląd Elektrotechniczny, 2013, 89, 2a
• [7] Moynihan J.F., Egan M.G., Murphy J.M.D., The Application of State Observers in Current Regulated PM Synchronous Drives, Proceedings of IEEE IECON, pp.20-25, 1994.
• [8] Moynihan J.F., Aspects of Digital Current Control for AC Drives, Elaborate by PEI Technologies, Ireland, 1996.
• [9] Nalepa R., Orłowska-Kowalska T., Szabat K., Assessment of PMSM torque linearity for advanced tuning of high performance electric drives, Conf. Proc. of EPE-PEMC’10, Ohrid, Sep. 2010.
• [10] R. Nalepa, T. Orlowska-Kowalska, Optimum Trajectory Control of the Current Vector of a Nonsalient-Pole PMSM in the Field-Weakening Region, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 59(7), 2867-2876, 2012
• [11] Piegat A. Modelowanie i Sterowanie Rozmyte. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, wydanie 2003.
• [12] Shchur I., Rusek A., Makarchuk O., Lis M., The Simulation Model of a Synchronous Machine with Permanent Magnets That Takes into Account Magnetic Saturation, Przegląd Elektrotechniczny, 2013, 89, 4