Estimação de parâmetros do motor de indução trifásico com o uso de redes neurais recorrentes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: OLIVEIRA, Rubiane Heloisa
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3239
Resumo: Atualmente no acionamento de motores de indução é utilizado o controle vetorial para obter uma resposta rápida de torque. Para avaliação do fluxo pode-se utilizar o sensoriamento direto no entreferro, através de sondas de efeito Hall ou de outra técnica de medida ou realizar estimação do fluxo, medindo a tensão e a corrente do estator e através de processamentos realizar a estimação. O sensoriamento direto do fluxo tem alto custo e o sistema de medição pode não apresentar o desempenho necessário, já no processo de estimação do fluxo, os sensores de fluxo e velocidade são eliminados, diminuindo assim o custo e aumentando a confiabilidade do sistema. Para a estimação de fluxo neste trabalho, é usada a estratégia do Filtro Passa-Baixa em Cascata Programável (PCLPF-Programmable Cascaded Low-pass Filter), com implementação baseada em Redes Neurais Recorrente (RNN) treinada por Filtro de Kalman. O PCLPF permite a integração ideal da tensão, desde freqüências extremamente baixas até altas freqüências na escala de enfraquecimento de campo. A implementação do filtro, baseada em redes neurais, é simples, tem bom desempenho e pode apresentar execuções mais rápidas por processador digital de sinal (DSP). O uso do Filtro de Kalman como algoritmo de treinamento da RNN tem mostrado bons resultados em termos de quantidade de dados e tempo total de treinamento. Além da medição da tensão e da corrente do estator, o parâmetro do motor necessário para estimação do fluxo, utilizando o conceito do controle vetorial direto orientado através do fluxo do estator, é a impedância equivalente ao enrolamento do estator, do qual a resistência representa parte significativa. Este trabalho apresenta a estimação da resistência do estator usando um Filtro de Kalman Estendido (EKF), tornando assim, os valores da estimação do fluxo do estator e do torque mais precisos. Posteriormente, será realizada a estimação de outros parâmetros de um motor de indução, tais como: resistência do rotor; resistência do estator e indutância do rotor simultaneamente, através do emprego do conceito de EKF, e também a estimação da velocidade e resistência do rotor simultânea usando RNN e treinamento por EKF. As estimações propostas foram comprovadas através de resultados de simulações.
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spelling 2004-12-202022-04-042022-04-04T13:46:21Z2022-04-04T13:46:21Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3239Atualmente no acionamento de motores de indução é utilizado o controle vetorial para obter uma resposta rápida de torque. Para avaliação do fluxo pode-se utilizar o sensoriamento direto no entreferro, através de sondas de efeito Hall ou de outra técnica de medida ou realizar estimação do fluxo, medindo a tensão e a corrente do estator e através de processamentos realizar a estimação. O sensoriamento direto do fluxo tem alto custo e o sistema de medição pode não apresentar o desempenho necessário, já no processo de estimação do fluxo, os sensores de fluxo e velocidade são eliminados, diminuindo assim o custo e aumentando a confiabilidade do sistema. Para a estimação de fluxo neste trabalho, é usada a estratégia do Filtro Passa-Baixa em Cascata Programável (PCLPF-Programmable Cascaded Low-pass Filter), com implementação baseada em Redes Neurais Recorrente (RNN) treinada por Filtro de Kalman. O PCLPF permite a integração ideal da tensão, desde freqüências extremamente baixas até altas freqüências na escala de enfraquecimento de campo. A implementação do filtro, baseada em redes neurais, é simples, tem bom desempenho e pode apresentar execuções mais rápidas por processador digital de sinal (DSP). O uso do Filtro de Kalman como algoritmo de treinamento da RNN tem mostrado bons resultados em termos de quantidade de dados e tempo total de treinamento. Além da medição da tensão e da corrente do estator, o parâmetro do motor necessário para estimação do fluxo, utilizando o conceito do controle vetorial direto orientado através do fluxo do estator, é a impedância equivalente ao enrolamento do estator, do qual a resistência representa parte significativa. Este trabalho apresenta a estimação da resistência do estator usando um Filtro de Kalman Estendido (EKF), tornando assim, os valores da estimação do fluxo do estator e do torque mais precisos. Posteriormente, será realizada a estimação de outros parâmetros de um motor de indução, tais como: resistência do rotor; resistência do estator e indutância do rotor simultaneamente, através do emprego do conceito de EKF, e também a estimação da velocidade e resistência do rotor simultânea usando RNN e treinamento por EKF. As estimações propostas foram comprovadas através de resultados de simulações.Nowadays, induction motor drive uses vector-control to get faster answer torque. To use flux estimation, direct measurement can be used with Hall sensors or another measurement technique or flux estimation by measurement of the stator voltage and current. The direct flux measurement is expensive and the process accuracy may not be enough and yet stator flux estimation process eliminates flux and speed sensors, decreasing cost and augment system reliability. For stator flux estimation this work uses the strategy of programmable cascaded low pass filter (PCLPF), implemented by recurrent-neural-network and training with Kalman Filter. The PCLPF method permits ideal voltage integration, from extremely low frequency to high frequency field-weakening range. Implementation of the filter, based on neural network is simpler with good performance and presenting faster performances by means of DSP (Signal Digital Processor). The use of the Kalman Filter as an RNN training algorhyth has shown good results as far as data quantity and total training time and concerned. Besides the measurement of the stator voltage and current, the motor parameters necessary for flux estimation using the direct vector control oriented through the stator flux, is the impedance equivalent to the stator winding of with the resistenace is significant. This work presents the stator resistance estimation, using Extended Kalman Filter, making torque and stator flux estimation more accurate. Later on, estimation of other parameters of an induction motor will be conducted, such as: simultaneous rotor and stator resistance and rotor inductance, by using the concept of EKF and also the rotor speed and resistance by means of the RNN and the EKF training. The estimations proposed above have been confirmed by means of the simulations results.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia ElétricaUNIFEIBrasilIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da InformaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICAMotores de indução trifásicoRedes neuraisFiltros de KalmanEstimação de parâmetros do motor de indução trifásico com o uso de redes neurais recorrentesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSILVA, Luiz Eduardo Borges dahttp://lattes.cnpq.br/8514450520201861http://lattes.cnpq.br/8861151925177366OLIVEIRA, Rubiane HeloisaOLIVEIRA, Rubiane Heloisa. Estimação de parâmetros do motor de indução trifásico com o uso de redes neurais recorrentes. 2004. 181 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2004.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3239/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_200430262.pdfDissertação_200430262.pdfapplication/pdf1440990https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3239/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_200430262.pdf80f124cc0bd17869a62303f6c43bfae4MD51123456789/32392022-04-04 10:46:24.955oai:repositorio.unifei.edu.br:123456789/3239Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442022-04-04T13:46:24Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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