Un Enfoque Novel para la Cancelación de Ripple en Servos de Accionamiento Directo de Baja Velocidad en Aplicaciones Aeroespaciales
Autores: Zhang, Xin; Wang, Ziting; Bai, Chaoping; Zhang, Shuai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un Enfoque Novel para la Cancelación de Ripple en Servos de Accionamiento Directo de Baja Velocidad en Aplicaciones Aeroespaciales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Interferencia armónica
Sistemas de servoaccionamiento de accionamiento directo
Par electromagnético
Armónicos de diente
Algoritmos de control
Ondulación de velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La interferencia armónica de baja frecuencia es un factor importante que afecta el rendimiento de los sistemas de servo de accionamiento directo de baja velocidad. Para mejorar la suavidad a baja velocidad del servo de accionamiento directo, en primer lugar, se analizan las causas de las primeras y segundas armónicas del par electromagnético y las armónicas de los dientes basándose en el modelo matemático de los motores de imán permanente sincrónicos (PMSM) y el principio del control vectorial. En consecuencia, se proponen el algoritmo CC-EUMA (Actualización del ángulo eléctrico y Asignación del ángulo mecánico para Corriente Central) y el algoritmo SL-DQPR (Control resonante cuasi-proporcional doble para el bucle de velocidad). En segundo lugar, para confirmar la eficacia del algoritmo, se simula el entorno armónico utilizando Matlab/Simulink, y se simula y analiza el módulo de supresión armónica construido. Luego, se construye un sistema de control de accionamiento completamente digital y miniaturizado basado en la arquitectura de los chips de la serie Zynq-7000. Finalmente, se verifica el algoritmo de supresión a nivel de placa. Según los resultados experimentales, la oscilación de velocidad disminuye a aproximadamente un tercio de su valor inicial después de incluir el algoritmo. Esto retrasa efectivamente el deterioro de la oscilación de velocidad a baja velocidad y proporciona una nueva idea para el control a baja velocidad del sistema de servo de accionamiento directo espacial.
Descripción
La interferencia armónica de baja frecuencia es un factor importante que afecta el rendimiento de los sistemas de servo de accionamiento directo de baja velocidad. Para mejorar la suavidad a baja velocidad del servo de accionamiento directo, en primer lugar, se analizan las causas de las primeras y segundas armónicas del par electromagnético y las armónicas de los dientes basándose en el modelo matemático de los motores de imán permanente sincrónicos (PMSM) y el principio del control vectorial. En consecuencia, se proponen el algoritmo CC-EUMA (Actualización del ángulo eléctrico y Asignación del ángulo mecánico para Corriente Central) y el algoritmo SL-DQPR (Control resonante cuasi-proporcional doble para el bucle de velocidad). En segundo lugar, para confirmar la eficacia del algoritmo, se simula el entorno armónico utilizando Matlab/Simulink, y se simula y analiza el módulo de supresión armónica construido. Luego, se construye un sistema de control de accionamiento completamente digital y miniaturizado basado en la arquitectura de los chips de la serie Zynq-7000. Finalmente, se verifica el algoritmo de supresión a nivel de placa. Según los resultados experimentales, la oscilación de velocidad disminuye a aproximadamente un tercio de su valor inicial después de incluir el algoritmo. Esto retrasa efectivamente el deterioro de la oscilación de velocidad a baja velocidad y proporciona una nueva idea para el control a baja velocidad del sistema de servo de accionamiento directo espacial.