Control sensorless de motores síncronos de imán permanente montados en superficie basado en un observador de modo deslizante super-torcedura adaptativo
Autores: Wang, Hengqiang; Zhang, Guangming; Liu, Xiaojun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control sensorless de motores síncronos de imán permanente montados en superficie basado en un observador de modo deslizante super-torcedura adaptativo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Observador de modo deslizante
Control sin sensor
Motores síncronos de imán permanente
SMO de super torsión
Adaptativo
Estimación de posición del rotor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El Observador de Modo Deslizante (SMO) es ampliamente utilizado para el control sin sensores de Motores Síncronos de Imán Permanente (PMSMs) debido a su estructura simple y robustez de parámetros. Sin embargo, los SMOs tradicionales tienen un rango de velocidad limitado y sufren de problemas de vibración, los cuales afectan la precisión de la estimación de la posición del rotor. Para abordar estos problemas, este artículo propone un método de Observador de Modo Deslizante Super-Twisting Adaptativo (AST-SMO). Primero, se diseña una función de super-twisting rápida para resolver el problema de paso que ocurre en el cruce por cero de la función de signo tradicional. Luego, se construye un Observador de Modo Deslizante de alto orden de seguimiento adaptativo para extender el rango de velocidad del SMO. La estabilidad del sistema se demuestra utilizando el teorema de Lyapunov. Finalmente, se implementa y valida un sistema de control sin sensores para PMSMs en MATLAB/SIMULINK. Los resultados indican que, en comparación con el SMO tradicional, el AST-SMO reduce la THD de la FEM trasera del 20.03% al 14.2%. Además, el error de estimación del rotor en todos los rangos de velocidad es inferior a 0.01. Por lo tanto, el AST-SMO ofrece una mayor precisión de seguimiento, un rango de velocidad más amplio y suprime efectivamente la vibración del modo deslizante y la interferencia armónica.
Descripción
El Observador de Modo Deslizante (SMO) es ampliamente utilizado para el control sin sensores de Motores Síncronos de Imán Permanente (PMSMs) debido a su estructura simple y robustez de parámetros. Sin embargo, los SMOs tradicionales tienen un rango de velocidad limitado y sufren de problemas de vibración, los cuales afectan la precisión de la estimación de la posición del rotor. Para abordar estos problemas, este artículo propone un método de Observador de Modo Deslizante Super-Twisting Adaptativo (AST-SMO). Primero, se diseña una función de super-twisting rápida para resolver el problema de paso que ocurre en el cruce por cero de la función de signo tradicional. Luego, se construye un Observador de Modo Deslizante de alto orden de seguimiento adaptativo para extender el rango de velocidad del SMO. La estabilidad del sistema se demuestra utilizando el teorema de Lyapunov. Finalmente, se implementa y valida un sistema de control sin sensores para PMSMs en MATLAB/SIMULINK. Los resultados indican que, en comparación con el SMO tradicional, el AST-SMO reduce la THD de la FEM trasera del 20.03% al 14.2%. Además, el error de estimación del rotor en todos los rangos de velocidad es inferior a 0.01. Por lo tanto, el AST-SMO ofrece una mayor precisión de seguimiento, un rango de velocidad más amplio y suprime efectivamente la vibración del modo deslizante y la interferencia armónica.