Synteza obserwatora adaptacyjnego strumienia magnetycznego oraz prędkości kątowej układu napędowego z maszyną asynchroniczną

• Autorzy: Waluś Ł. , Dubowski M. R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.11.31

Warianty tytułu

EN

Speed sensorless adaptive flux observer synthesis for the induction motor drive

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł prezentuje ideę obserwatora adaptacyjnego strumienia magnetycznego oraz prędkości kątowej. Podstawą do sformułowania praw adaptacyjnego sterowania jest model matematyczny maszyny asynchronicznej w stacjonarnym układzie odniesienia αβ. Proponowane rozwiązanie, w którym wprowadzono dodatkowe zmienne stanu, oparte jest na wykorzystaniu tylko mierzalnych wielkości fizycznych takich jak napięcia stojana oraz prądy fazowe maszyny. Przedstawione wyniki badań symulacyjnych potwierdzają rezultaty rozważań teoretycznych.

EN

In this article an idea of speed sensorlees adaptive flux observer was presented. The basis for determining adaptive laws was mathematical model of induction machine in stationary reference frame αβ. Proposed solution, with additional state variables, uses only measurable signals such as stator voltages and phase currents of induction motor. Presented simulation results confirm theoretical considerations.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie bezczujnikowe; obserwator adaptacyjny; bezpośrednia metoda Lapunowa

EN

speed sensorless; adaptive flux observer; Lyapunov direct method

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 11
• Strony: 146--151
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Waluś Ł.

• Politechnika Białostocka, Katedra Energoelektroniki i Napędów Elektrycznych, ul. Wiejska 45D, 15- 352 Białystok

autor

Dubowski M. R.

• Politechnika Białostocka, Katedra Energoelektroniki i Napędów Elektrycznych, ul. Wiejska 45D, 15- 352 Białystok

Bibliografia

• [1] Sikorski A.: Porównanie właściwości wektorowych metod regulacji momentu i strumienia maszyny indukcyjnej (DTC i FOC), Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Katowice (2005), nr 72/2005, 219 – 224
• [2] Sikorski A.: Bezpośrednia regulacja momentu i strumienia maszyny indukcyjnej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, Białystok, (2009)
• [3] Holtz J.: Sensorless Control of Induction Machines – With or Without Signal Injection?, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 53 (2006), n. 1, 7 – 30
• [4] Vas P.: Sensorless Vector and Direct Torque Control, Oxford University Press, Oxford, (1998)
• [5] Casadei D., Serra G., Tani A., et al.: Performance Analysis of a Speed – Sensorless Induction Motor Drive Based on a Constant – Switching – Frequency DTC Scheme, IEEE Transactions On Industry Applications, 39 (2003), n. 2, 476 – 484
• [6] Jansen P. L., Lorenz D., Novotny D. W.: Observer – Based Direct Field Orientation: Analysis and Comparison of Alternative Methods, IEEE Transactions on Industry Applications, 30 (1994), n. 4, 101 – 110
• [7] Vasić V., Vukosavic S. N., Levi E.: A Stator Resistance Estimation Scheme for Speed Sensorless Rotor Flux Oriented Induction Motor Drives, IEEE Transactions on Energy Conversion, 18 (2003), n. 4, 476 – 483
• [8] Schauder C.: Adaptive Speed Identification for Vector Control of Induction Motors without Rotational Transducers, IEEE Transactions on Industry Appl.ns, 28 (1992), n. 5, 1054 – 1061
• [9] Zorgani Y. A., Koubaa Y., Boussak M.: Sensorless Speed Control With MRAS for Induction Motor Drive, XXth International Conference on Electrical Machines, (2012), 2259 – 2265
• [10] Benlaloui I., Drid S., Chrifi-Alaoui L., Ouriagli M.: Implementation of a New MRAS Speed Sensorless Vector Control of Induction Machine, IEEE Transactions on Energy Conversion, 30 (2015), n. 2, 588-595
• [11] Kumar R., Das S., Syam P., Chattopadhyay A. K.: Review on model reference adaptive system for sensorless vector control of induction motor drives, IET Electric Power Applications, 9 (2015), n. 7, 496 – 511
• [12] Auger F., Hilairet M., Guerrero J. M, et al.: Industrial Applications of the Kalman Filter: A Review, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 60 (2013), n. 12. 5458 – 5471
• [13] Zrdali E., Barut M.: The Comparison of Optimized Extended Kalman Filters for Speed – Sensorless Control of Inducton Motors, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 64 (2017), n. 6, 4340 – 4351
• [14] Hocine A., Benalia A.: Sensorless Fault Tolerant Control for Induction Motors Using: backstepping strategy and Sliding Mode Observer, 8th International Conference on Modeling, Identification and Control (ICMIC), (2016), 1020 – 1028
• [15] Comanescu M.: Design and Implementation of a Highly Robust Sensorless Sliding Mode Observer for the Flux Magnitude of the Induction Motor, IEEE Transactions on Energy Conversion, 31 (2016), n. 2, 649 – 657
• [16] Wlas M., Krzemiński Z., Guziński J., Abu – Rub H., Toliyat H. A.: Artificial – Neural – Network – Based Sensorless Nonlinear Control of Induction Motors, IEEE Transactions on Energy Conversion, 20 (2005), n. 3, 520 – 528
• [17] Verma R., Verma V., Chakraborty C.: ANN Based Sensorless vector Controlled Induction Motor Drive Suitable for Four Quadrant Operation, IEEE Students’ Technology Symposium, (2014), 182 – 187
• [18] Kubota H., Matsuse K.: Speed sensorless field-oriented control of induction motor with rotor resistance adaptation, IEEE Transactions on Industry Appl., 30 (1994), n. 5, 1219 – 1224
• [20] Orłowska – Kowalska T., Dybkowski M.: Stator – Current – Based MRAS Estimator for a Wide Range Speed – Sensorless Induction – Motor Drive, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57 (2010), n. 4, 1296 – 1308
• [21] Stando D., Kaźmierkowski M. P.: Novel Speed Sensorless DTC-SVM Scheme for Induction Motor Drives, 8th International Conference Compatibility and Power Electronics (CPE), (2013), 225 – 230
• [23] Markadech G. R. A., Soltani J.: Robust direct torque and flux control of adjustable speed sensorless induction machine drive based on space vector modulation using a PI predictive controller, Electrical Engineering, 88 (2006), n. 6, 485 – 496
• [24] Comanescu M.: A Speed Adaptive Sensorless Flux Observer for the Induction Motor Drive using Sylvester Criterion Design, Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), (2016), 2759 – 2763
• [25] Morawiec M.: Z – Type Observer Backstepping for Induction Machines, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 62 (2015), n. 4, 2090 – 2102
• [26] Marino R., Tomei P., Verrelli C. M.: Induction Motor Control Design, Springer, London, (2010)
• [27] Slotine J. J., Weiping L.: Applied Nonlinear Control, Prentice Hall, Englewood Cliffs, (1991)
• [28] Ioannou P., A., Sun J.: Robust Adaptive Control, Dover Publications, Mineola, New York, (2012)

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).