Control sensorless de motores síncronos de imán permanente con estimación de desplazamiento de posición del rotor a través de un observador de estado extendido
Autores: Ramírez-Villalobos, Ramón; Coria, Luis N.; Valle, Paul A.; Aldrete-Maldonado, Christian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control sensorless de motores síncronos de imán permanente con estimación de desplazamiento de posición del rotor a través de un observador de estado extendido
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Estudio
Control sin sensor
Motores síncronos de imán permanente
Error de desplazamiento de la posición del rotor
Par de carga
Observador de estado extendido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de este estudio es desarrollar un control de seguimiento de alta velocidad sin sensor para motores síncronos de imán permanente montados en la superficie, teniendo en cuenta el error de desplazamiento de la posición del rotor y el par de carga variable en el tiempo. Esta propuesta combina un observador de estado extendido con un algoritmo de adaptación de posición, utilizando solo la medición de variables eléctricas para retroalimentación. Primero, se propone un modelo de coordenadas rotativas del motor, en el cual se considera el error de desplazamiento de la posición del rotor como una función de perturbación dentro del modelo. En segundo lugar, basándose en el modelo mencionado anteriormente, se extiende un modelo de coordenadas rotativas del motor en un estado para estimar el par de carga, así como la posición y velocidad del rotor, a pesar de la presencia del error de desplazamiento de la posición del rotor. A través del análisis de estabilidad de Lyapunov, se establecieron condiciones suficientes para garantizar que las estimaciones de error estuvieran acotadas. Finalmente, para validar la viabilidad del esquema sensorless propuesto, se realizaron experimentos en la plataforma de desarrollo de Technosoft, donde se deshabilitó la rutina de alineación y se estableció un desalineamiento intencional entre el polo norte magnético y el polo sur del estator.
Descripción
El objetivo de este estudio es desarrollar un control de seguimiento de alta velocidad sin sensor para motores síncronos de imán permanente montados en la superficie, teniendo en cuenta el error de desplazamiento de la posición del rotor y el par de carga variable en el tiempo. Esta propuesta combina un observador de estado extendido con un algoritmo de adaptación de posición, utilizando solo la medición de variables eléctricas para retroalimentación. Primero, se propone un modelo de coordenadas rotativas del motor, en el cual se considera el error de desplazamiento de la posición del rotor como una función de perturbación dentro del modelo. En segundo lugar, basándose en el modelo mencionado anteriormente, se extiende un modelo de coordenadas rotativas del motor en un estado para estimar el par de carga, así como la posición y velocidad del rotor, a pesar de la presencia del error de desplazamiento de la posición del rotor. A través del análisis de estabilidad de Lyapunov, se establecieron condiciones suficientes para garantizar que las estimaciones de error estuvieran acotadas. Finalmente, para validar la viabilidad del esquema sensorless propuesto, se realizaron experimentos en la plataforma de desarrollo de Technosoft, donde se deshabilitó la rutina de alineación y se estableció un desalineamiento intencional entre el polo norte magnético y el polo sur del estator.