Regulación de velocidad y optimización de sistema sin sensor de motor síncrono de imán permanente
Autores: Zhang, Yan; Lu, Huacai; Li, Minghu; Liu, Xiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Regulación de velocidad y optimización de sistema sin sensor de motor síncrono de imán permanente
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Problemas
Sobrepaso de velocidad
Convergencia lenta
Anti-interferencia
Motores síncronos de imán permanente
Control sin sensor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Con el objetivo de abordar los problemas de sobreimpulso de velocidad, lenta convergencia y mala resistencia a la interferencia en el control de motores síncronos de imán permanente (PMSM) sin un sensor de posición, se diseñó un método de inyección de señal de alta frecuencia de vibración pulsada para un motor síncrono de imán permanente con un control de modo deslizante mejorado. En primer lugar, la función de tasa de aproximación mejorada se combina con la superficie de modo deslizante terminal rápida no singular mejorada para diseñar el controlador de modo deslizante terminal rápido no singular (NFTSMC), que se utiliza en el lazo de velocidad para mejorar la capacidad de convergencia de velocidad y reducir su sobreimpulso. En segundo lugar, para eliminar la influencia del filtro de paso de banda en el ancho de banda del sistema en el método de inyección de alta frecuencia tradicional, se diseñó un método de inyección de señal de alta frecuencia de vibración pulsada que inyecta señales de voltaje de alta frecuencia y señales de corriente sincrónica en el eje del sistema de coordenadas rotativas de dos fases estimadas y el eje del sistema de coordenadas estacionarias de dos fases para estimar la posición y velocidad del motor y lograr un control sin sensor. Finalmente, la estrategia de control anterior se comparó con el PI del lazo de velocidad y el controlador de modo deslizante tradicional (SMC) del lazo de velocidad, respectivamente. Los resultados de simulación y experimentales muestran que, ya sea en velocidad variable sin carga o en carga de velocidad fija, la estrategia de control anterior puede reducir efectivamente el sobreimpulso de velocidad, acelerar la convergencia de velocidad y mejorar la capacidad de carga del sistema.
Descripción
Con el objetivo de abordar los problemas de sobreimpulso de velocidad, lenta convergencia y mala resistencia a la interferencia en el control de motores síncronos de imán permanente (PMSM) sin un sensor de posición, se diseñó un método de inyección de señal de alta frecuencia de vibración pulsada para un motor síncrono de imán permanente con un control de modo deslizante mejorado. En primer lugar, la función de tasa de aproximación mejorada se combina con la superficie de modo deslizante terminal rápida no singular mejorada para diseñar el controlador de modo deslizante terminal rápido no singular (NFTSMC), que se utiliza en el lazo de velocidad para mejorar la capacidad de convergencia de velocidad y reducir su sobreimpulso. En segundo lugar, para eliminar la influencia del filtro de paso de banda en el ancho de banda del sistema en el método de inyección de alta frecuencia tradicional, se diseñó un método de inyección de señal de alta frecuencia de vibración pulsada que inyecta señales de voltaje de alta frecuencia y señales de corriente sincrónica en el eje del sistema de coordenadas rotativas de dos fases estimadas y el eje del sistema de coordenadas estacionarias de dos fases para estimar la posición y velocidad del motor y lograr un control sin sensor. Finalmente, la estrategia de control anterior se comparó con el PI del lazo de velocidad y el controlador de modo deslizante tradicional (SMC) del lazo de velocidad, respectivamente. Los resultados de simulación y experimentales muestran que, ya sea en velocidad variable sin carga o en carga de velocidad fija, la estrategia de control anterior puede reducir efectivamente el sobreimpulso de velocidad, acelerar la convergencia de velocidad y mejorar la capacidad de carga del sistema.