Projeto e análise de observadores adaptativos aplicados ao controle sensorless de máquinas síncronas de ímãs permanentes
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
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Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/18911 |
Resumo: | This master dissertation presents contributions to the study, development, and design of adaptive observers applied to the estimation of rotor speed of permanentes magnet synchronous machines. The rst proposed technique is applied for super cial permanent magnet synchronous machines. The estimation method is divided in two observers, a disturbance and an adaptative one. The disturbance observer is used for extraction of the counter-electromotive force and avoid undesired nonlinearities in the adaptive observer design. Rotor speed is estimated by an adaptative observer. For the second method, a full-state adaptive observer is used for speed estimation of interior permanent magnet synchronous machines. Both methods are based on the linear model of the permanent magnet synchronous machine in stationary reference frame. The feedback and adaptive gains are designed considering the state observer and the adaptive algorithm together in state space form. The rotor speed estimator time response is obtained in relation with the system eigenvalues in close-loop. Proper observer pole placement is discused aiming sensorless close-loop control. Simulation and experimental results are presented and the adaptative observers are avaliated in terms of machine speed and position estimation, validating the proposed techniques. |
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Projeto e análise de observadores adaptativos aplicados ao controle sensorless de máquinas síncronas de ímãs permanentesDesign and analysis of adaptive observers applied to the to sensorless control of permanent magnet synchronous machinesMáquina síncrona de ímãs permanentesObservador adaptativoProjeto de ganhosEstimação de velocidadeControle sensorlessPermanent magnet synchronous machineAdaptive observerGain designSpeed estimationSensorless controlCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis master dissertation presents contributions to the study, development, and design of adaptive observers applied to the estimation of rotor speed of permanentes magnet synchronous machines. The rst proposed technique is applied for super cial permanent magnet synchronous machines. The estimation method is divided in two observers, a disturbance and an adaptative one. The disturbance observer is used for extraction of the counter-electromotive force and avoid undesired nonlinearities in the adaptive observer design. Rotor speed is estimated by an adaptative observer. For the second method, a full-state adaptive observer is used for speed estimation of interior permanent magnet synchronous machines. Both methods are based on the linear model of the permanent magnet synchronous machine in stationary reference frame. The feedback and adaptive gains are designed considering the state observer and the adaptive algorithm together in state space form. The rotor speed estimator time response is obtained in relation with the system eigenvalues in close-loop. Proper observer pole placement is discused aiming sensorless close-loop control. Simulation and experimental results are presented and the adaptative observers are avaliated in terms of machine speed and position estimation, validating the proposed techniques.Esta dissertação apresenta contribuições ao estudo, desenvolvimento e projeto de observadores adaptativos aplicados a estimação de velocidade rotórica de máquinas síncronas de ímãs permanentes. A primeira estratégia de estimação é proposta para motores síncronos de ímãs super ciais. O método de estimação é divido em dois observadores, um de distúrbios e outro adaptativo. O observador de distúrbios é utilizados para extração do vetor de força contra-eletromotriz e evitar não linearidades indesejadas no projeto do observador adaptativo, que é utilizado para estimar a velocidade rotórica da máquina elé- trica. Para o segundo método, um observador de estados completo adaptativo é utilizado para estimação de velocidade de máquinas síncronas de ímãs internos. Ambos métodos são baseados no modelo linear da máquina síncrona de ímãs em referencial estacionário. Os ganhos de realimentação e adaptativo são projetados considerando o observador de estados e o algoritmo adaptativo em conjunto na forma de espaço de estados. A resposta no tempo do estimador é obtida em relação aos autovalores do sistema em malha fechada. Alocação adequada dos polos do observador adaptativo é discutida visando controle sensorless em malha fechada. Resultados de simulação e experimentais são apresentados e os observadores adaptativos são avaliados em termos de estimação da velocidade e posição da máquina, validando as técnicas propostas.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaVieira, Rodrigo Padilhahttp://lattes.cnpq.br/7274686165301866Gastaldini, Cristiane Caudurohttp://lattes.cnpq.br/5279383710532072Azzolin, Rodrigo Zelirhttp://lattes.cnpq.br/0985488148768235Volpato Filho, Cesar José2019-11-12T18:17:04Z2019-11-12T18:17:04Z2018-08-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/18911ark:/26339/001300000hn0hporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2019-11-13T06:01:30Zoai:repositorio.ufsm.br:1/18911Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2019-11-13T06:01:30Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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This master dissertation presents contributions to the study, development, and design of adaptive observers applied to the estimation of rotor speed of permanentes magnet synchronous machines. The rst proposed technique is applied for super cial permanent magnet synchronous machines. The estimation method is divided in two observers, a disturbance and an adaptative one. The disturbance observer is used for extraction of the counter-electromotive force and avoid undesired nonlinearities in the adaptive observer design. Rotor speed is estimated by an adaptative observer. For the second method, a full-state adaptive observer is used for speed estimation of interior permanent magnet synchronous machines. Both methods are based on the linear model of the permanent magnet synchronous machine in stationary reference frame. The feedback and adaptive gains are designed considering the state observer and the adaptive algorithm together in state space form. The rotor speed estimator time response is obtained in relation with the system eigenvalues in close-loop. Proper observer pole placement is discused aiming sensorless close-loop control. Simulation and experimental results are presented and the adaptative observers are avaliated in terms of machine speed and position estimation, validating the proposed techniques. |
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