Suprimir el Error de Cuadratura y los Armónicos en Señales de Resolver a través de PLL Compensado por Perturbaciones
Autores: Wang, Rui; Wu, Zhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Suprimir el Error de Cuadratura y los Armónicos en Señales de Resolver a través de PLL Compensado por Perturbaciones
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Posiciones angulares
Velocidades
Señales de resolución
Bucle de fase bloqueada
Error en cuadratura
Armónicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de este estudio fue obtener posiciones y velocidades angulares precisas a partir de señales de resolutor; la conversión de resolutor a digital (RDC) a menudo adopta un bucle de fase bloqueada (PLL) como algoritmo de demodulación. Sin embargo, las señales de resolutor a menudo presentan errores en cuadratura y armónicos, lo que conduce a una reducción severa en la precisión del PLL. El PLL convencional no considera el impacto del error en cuadratura, y el ancho de banda del PLL es mucho mayor que la frecuencia fundamental de las señales de resolutor para perseguir un bajo error dinámico. Estas razones hacen que se retengan los armónicos del resolutor en los resultados de demodulación. En este artículo, se propone un PLL compensado por perturbaciones (DC-PLL), que consiste en un detector de fase para suprimir el error en cuadratura y los armónicos (SQEH-PD) y un observador de segundo orden. En primer lugar, dado que el error en cuadratura no cambia con la velocidad angular, se utiliza el error en cuadratura preestimado en el SQEH-PD para compensar el error en cuadratura en las señales de resolutor. En segundo lugar, aunque la frecuencia de los armónicos cambia con la velocidad, las amplitudes de los armónicos no cambian. Por lo tanto, las amplitudes de los armónicos preestimadas y la posición angular estimada se utilizan en el SQEH-PD para compensar los armónicos en las señales de resolutor. En tercer lugar, se diseña un observador de segundo orden para estimar la posición angular y la velocidad regulando el error del detector de fase. En comparación con el PLL convencional, el DC-PLL propuesto tiene una mayor capacidad de anti-perturbación contra el error en cuadratura y los armónicos al configurar el error del detector de fase y el error de posición estimado, que tienen una relación lineal. Los resultados de simulación y experimentales prueban la efectividad del método propuesto.
Descripción
El objetivo de este estudio fue obtener posiciones y velocidades angulares precisas a partir de señales de resolutor; la conversión de resolutor a digital (RDC) a menudo adopta un bucle de fase bloqueada (PLL) como algoritmo de demodulación. Sin embargo, las señales de resolutor a menudo presentan errores en cuadratura y armónicos, lo que conduce a una reducción severa en la precisión del PLL. El PLL convencional no considera el impacto del error en cuadratura, y el ancho de banda del PLL es mucho mayor que la frecuencia fundamental de las señales de resolutor para perseguir un bajo error dinámico. Estas razones hacen que se retengan los armónicos del resolutor en los resultados de demodulación. En este artículo, se propone un PLL compensado por perturbaciones (DC-PLL), que consiste en un detector de fase para suprimir el error en cuadratura y los armónicos (SQEH-PD) y un observador de segundo orden. En primer lugar, dado que el error en cuadratura no cambia con la velocidad angular, se utiliza el error en cuadratura preestimado en el SQEH-PD para compensar el error en cuadratura en las señales de resolutor. En segundo lugar, aunque la frecuencia de los armónicos cambia con la velocidad, las amplitudes de los armónicos no cambian. Por lo tanto, las amplitudes de los armónicos preestimadas y la posición angular estimada se utilizan en el SQEH-PD para compensar los armónicos en las señales de resolutor. En tercer lugar, se diseña un observador de segundo orden para estimar la posición angular y la velocidad regulando el error del detector de fase. En comparación con el PLL convencional, el DC-PLL propuesto tiene una mayor capacidad de anti-perturbación contra el error en cuadratura y los armónicos al configurar el error del detector de fase y el error de posición estimado, que tienen una relación lineal. Los resultados de simulación y experimentales prueban la efectividad del método propuesto.