Un estudio de MTPA aplicado al control sin sensor de la máquina de reluctancia sincrónica (SynRM)
Autores: Ilioudis, Vasilios C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un estudio de MTPA aplicado al control sin sensor de la máquina de reluctancia sincrónica (SynRM)
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Automatización industrial
Palabras clave
Propuestas
Par máximo por amperio
Control de velocidad sin sensor
Máquina de reluctancia sincrónica
Observador de modo deslizante
Velocidad y posición del rotor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El presente documento propone un nuevo algoritmo de Máximo Par por Ampere (MTPA) aplicado al control de velocidad sin sensor para la Máquina de Reluctancia Sincrónica (SynRM). El modelo matemático de la SynRM se modifica adecuadamente y se expresa en el marco de referencia estimado, que podría aplicarse en implementaciones sin sensor. En el esquema de controlador-observador, un controlador MTPA se acopla con un observador de modo deslizante (SMO) de primer orden. Las entradas de control equivalentes proporcionadas se utilizan directamente por un observador de EMF modificado para estimar la velocidad y posición del rotor. Además, el control MTPA, el SMO y el observador de EMF modificado se expresan en el marco de referencia correspondiente. Durante la operación de la SynRM, el algoritmo MTPA desarrollado logra ajustar ambos componentes de corriente del estator en el eje -y en el eje -al punto de máximo par, mientras que el SMO converge rápidamente, logrando la coincidencia entre los marcos de referencia y . Además, se utiliza una técnica simple de desacoplamiento de par para determinar las corrientes de referencia en el eje -y en el eje -conectadas al Controlador Anti-Saturación (AWC) para el control de corriente del estator. A pesar de los métodos MTPA convencionales, la estrategia de control MTPA propuesta está diseñada para ser robusta en un amplio rango de velocidades, exhibiendo un alto rendimiento dinámico, independientemente de la presencia de perturbaciones de par externas, variaciones en la velocidad de referencia e incluso ruido en la medición de corriente. Se examina y evalúa el rendimiento del sistema de observador-control en su conjunto utilizando MATLAB/Simulink y considerando la retroalimentación de corriente ruidosa. Los resultados de la simulación demuestran la robustez y efectividad del método de control basado en MTPA propuesto.
Descripción
El presente documento propone un nuevo algoritmo de Máximo Par por Ampere (MTPA) aplicado al control de velocidad sin sensor para la Máquina de Reluctancia Sincrónica (SynRM). El modelo matemático de la SynRM se modifica adecuadamente y se expresa en el marco de referencia estimado, que podría aplicarse en implementaciones sin sensor. En el esquema de controlador-observador, un controlador MTPA se acopla con un observador de modo deslizante (SMO) de primer orden. Las entradas de control equivalentes proporcionadas se utilizan directamente por un observador de EMF modificado para estimar la velocidad y posición del rotor. Además, el control MTPA, el SMO y el observador de EMF modificado se expresan en el marco de referencia correspondiente. Durante la operación de la SynRM, el algoritmo MTPA desarrollado logra ajustar ambos componentes de corriente del estator en el eje -y en el eje -al punto de máximo par, mientras que el SMO converge rápidamente, logrando la coincidencia entre los marcos de referencia y . Además, se utiliza una técnica simple de desacoplamiento de par para determinar las corrientes de referencia en el eje -y en el eje -conectadas al Controlador Anti-Saturación (AWC) para el control de corriente del estator. A pesar de los métodos MTPA convencionales, la estrategia de control MTPA propuesta está diseñada para ser robusta en un amplio rango de velocidades, exhibiendo un alto rendimiento dinámico, independientemente de la presencia de perturbaciones de par externas, variaciones en la velocidad de referencia e incluso ruido en la medición de corriente. Se examina y evalúa el rendimiento del sistema de observador-control en su conjunto utilizando MATLAB/Simulink y considerando la retroalimentación de corriente ruidosa. Los resultados de la simulación demuestran la robustez y efectividad del método de control basado en MTPA propuesto.