logo móvil
Contáctanos

Control Tolerante a Fallos de un PMSM de Doble Estator para la Propulsión Totalmente Eléctrica de un UAV de Ala Fija Ligero

Autores: Suti, Aleksander; Di Rito, Gianpietro; Galatolo, Roberto

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2022

Control Tolerante a Fallos de un PMSM de Doble Estator para la Propulsión Totalmente Eléctrica de un UAV de Ala Fija Ligero


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Fiabilidad
Máquinas eléctricas
Control tolerante a fallos
Sistema de Propulsión Totalmente Eléctrico
UAV
Máquina Síncrona de Imán Permanente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La mejora de la fiabilidad de las máquinas eléctricas es uno de los factores clave que permiten la expansión de la propulsión totalmente eléctrica a los UAV de próxima generación con larga autonomía. Este artículo trata sobre el diseño de control tolerante a fallos de un Sistema de Propulsión Totalmente Eléctrico (FEPS) para un UAV ligero de ala fija, en el que una Máquina Sincrónica de Imán Permanente (PMSM) de doble estator impulsa una hélice de doble pala de paso fijo. El FEPS está diseñado para operar con ambos estatores suministrando energía (estado activo/activo) durante el ascenso, para maximizar el rendimiento, mientras que solo se utiliza un estator (estado activo/en espera) en crucero y aterrizaje, para mejorar la fiabilidad. Para evaluar las capacidades tolerantes a fallos del sistema, así como para evaluar los impactos de sus transitorios de fallo en el rendimiento del UAV, se integra un modelo detallado del FEPS (incluyendo sistemas eléctricos trifásicos, reguladores digitales, cumplimiento del tren de potencia y cargas de la hélice) con el modelo de la dinámica longitudinal del UAV, y la respuesta del sistema se caracteriza inyectando un fallo de fase a tierra en el motor durante diferentes maniobras de vuelo. Los resultados muestran que, incluso después de un fallo del estator, el control tolerante a fallos permite que el UAV mantenga altitud y velocidad durante el crucero, continúe ascendiendo (incluso con un rendimiento reducido) y gestione de manera segura la terminación del vuelo (requiriendo detenerse y alinear las palas de la hélice con el ala del UAV), evitando oscilaciones de par potencialmente peligrosas y vibraciones estructurales.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro