Análise de Métodos de Sintonia Online para Sistemas de Controle Sensorless aplicados ao IPMSM [recurso eletrônico]/Nathan Augusto Zacarias Xavier ; orientador: Zelia Myriam Assis Peixoto; coorientador: Flávia Magalhães Freitas Ferreira

Autor: Xavier, Nathan Augusto Zacarias
Přispěvatelé: Peixoto, Zélia Myriam Assis Orientadora, Ferreira, Flávia Magalhães Freitas Coorientadora, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Instituição
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_MINAS
Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC MINAS)
instacron:PUC_MINS
Popis: Dissertação (Mestrado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Este trabalho trata sobre sistemas de acionamento elétrico à máquina síncrona a ímãs permanentes internos (IPMSM - Internal Permanent Magnet Synchronous Motor) com ênfase no controle de velocidade sem a utilização de sensores eletromecânicos ou sensorless. A não utilização de sensores eletromecânicos apresenta-se como uma boa alternativa para o aumento da robustez mecânica e a redução das dimensões físicas, custos de fabricação e intervenções de manutenção. Dentre as diversas técnicas disponíveis para a observação de estados, foi selecionado o Filtro de Kalman Estendido (EKF - Extended Kalman Filter) com base no crescente número de publicações técnico-científicas na atualidade, bom desempenho e facilidade quanto à implementação digital futura. Nas aplicações em sistemas de acionamento elétrico, o Filtro de Kalman é usualmente aplicado para a estimação de estados que não sejam facilmente acessíveis por meio de medições, como por exemplo, a velocidade e o fluxo eletromagnético, a qual é realizada a partir de estados mensuráveis e das propriedades estatísticas dos erros de modelagem e de medição. Alguns dos aspectos fundamentais ao bom desempenho dos sistemas referem-se à robustez paramétrica e à presença de distúrbios nas medições utilizadas. Neste sentido, foram também avaliadas técnicas de sintonia a priori e de auto-sintonia, dentre elas, versões adaptadas do método da estimação de máxima probabilidade (MMLE - Method of Maximum Likelihood Estimation), associação a um controlador PID e um sistema adaptativo por modelo de referência (MRAS - Model Reference Adaptive System). As validações das técnicas são realizadas por meio de simulações em ambiente MatLab, tendo-se constatado reduções significativas das oscilações nas respostas do sistema em torno de 79% e 88% nos controles de velocidade e posição, respectivamente, quando utilizadas técnicas de sintonia online. O MRAS, por sua vez, foi capaz de reduzir o erro de estimação de velocidade com rápida resposta diante de alterações paramétricas do IPMSM.. This work deals with electric drive systems for internal permanent magnet synchronous motor (IPMSM) with emphasis on speed control without the use of electromechanical sensors or sensorless. Not use electromechanical sensors presents as a good practice for increasing the mechanical robustness and reduce physical size, manufacturing cost and maintenance interventions. Among the various techniques available for state observing, was selected the Extended Kalman Filter (EKF) based on the increasing number of technical and scientific publications at present moment, good performance and ease digital implementation on the future. In drive system applications, the Kalman Filter is usually applied as state estimation that are not easily accessible by measurements, for example, the speed and electromagnetic flux, which is made from measurable states and the statistical properties of modelling and measurement errors. Some fundamental aspects for the good performance of the system refer to the parametric robustness and the presence of disturbances at the measurements used. In this sense, were also evaluated initial tune techniques and self-tuning, among them, adapted versions of the method of maximum likelihood estimation (MMLE), association with a PID controller and a model reference adaptive system (MRAS). The validation of the techniques is performed through simulations in MatLab, having found significant reduction of the oscillations in the system response around 79% and 88% at speed and position controls, respectively, when used online tune techniques. The MRAS, in turn, was able to reduce the speed estimated error with response against parametric change of the IPMSM.
Databáze: OpenAIRE
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