Pmsm sensorless control based on moving horizon estimation and parameter self-adaptation
Autores: Chen, Aoran; Chen, Wenbo; Wan, Heng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Pmsm sensorless control based on moving horizon estimation and parameter self-adaptation
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Control sin sensores
PMSM
Estimador de horizonte móvil
Variaciones de parámetros
Sistema adaptativo de referencia de modelo
Estimación de horizonte móvil
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
El campo del control sensorless de sistemas de motor síncrono de imán permanente (PMSM) ha sido objeto de una extensa investigación. La precisión de los controladores sensorless depende de la estimación precisa de las cantidades de estado del PMSM, incluyendo la velocidad de rotación y la posición del rotor. Con el fin de mejorar la precisión de la estimación de estado, este documento propone un estimador de horizonte móvil que puede ser utilizado en el sistema de control sensorless del PMSM. Considerando las variaciones de parámetros observadas en el PMSM, se establece un modelo matemático no lineal del PMSM. Se emplea un sistema adaptativo de referencia de modelo (MRAS) para identificar parámetros como la resistencia, la inductancia y la cadena magnética en tiempo real. Este enfoque puede mitigar el impacto de las fluctuaciones de parámetros. La estimación de horizonte móvil (MHE) es un método de estimación basado en la optimización que puede manejar directamente modelos de sistemas no lineales. Con el fin de eliminar la influencia de interferencias externas y mejorar la robustez de la estimación de estado, se ha diseñado un método basado en MHE para el PMSM, y se ha establecido un observador sensorless. Considerando el MHE tradicional con alta computación y ocupación de memoria, el cálculo de MHE se optimiza utilizando una matriz Hessiana y un vector gradiente. La velocidad y la posición del PMSM se estiman dentro de restricciones durante una iteración de un solo paso. Los resultados de la simulación demuestran que, en comparación con la estructura de control tradicional, el error de estimación de la velocidad de rotación y la posición del rotor puede ser reducido utilizando el método propuesto. Una estimación más precisa puede ser lograda con una buena adaptabilidad y velocidad computacional, lo cual puede mejorar la robustez del sistema de control del PMSM.
Descripción
El campo del control sensorless de sistemas de motor síncrono de imán permanente (PMSM) ha sido objeto de una extensa investigación. La precisión de los controladores sensorless depende de la estimación precisa de las cantidades de estado del PMSM, incluyendo la velocidad de rotación y la posición del rotor. Con el fin de mejorar la precisión de la estimación de estado, este documento propone un estimador de horizonte móvil que puede ser utilizado en el sistema de control sensorless del PMSM. Considerando las variaciones de parámetros observadas en el PMSM, se establece un modelo matemático no lineal del PMSM. Se emplea un sistema adaptativo de referencia de modelo (MRAS) para identificar parámetros como la resistencia, la inductancia y la cadena magnética en tiempo real. Este enfoque puede mitigar el impacto de las fluctuaciones de parámetros. La estimación de horizonte móvil (MHE) es un método de estimación basado en la optimización que puede manejar directamente modelos de sistemas no lineales. Con el fin de eliminar la influencia de interferencias externas y mejorar la robustez de la estimación de estado, se ha diseñado un método basado en MHE para el PMSM, y se ha establecido un observador sensorless. Considerando el MHE tradicional con alta computación y ocupación de memoria, el cálculo de MHE se optimiza utilizando una matriz Hessiana y un vector gradiente. La velocidad y la posición del PMSM se estiman dentro de restricciones durante una iteración de un solo paso. Los resultados de la simulación demuestran que, en comparación con la estructura de control tradicional, el error de estimación de la velocidad de rotación y la posición del rotor puede ser reducido utilizando el método propuesto. Una estimación más precisa puede ser lograda con una buena adaptabilidad y velocidad computacional, lo cual puede mejorar la robustez del sistema de control del PMSM.