Modelagem e controle de motor sem escovas utilizando filtro estendido de Kalman para estimação da velocidade e posição

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Stella, Fabio Slika
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29127
Resumo: Este trabalho apresenta uma modelagem matemática e simulação computacional do comportamento de um motor de ímã permanente sem escovas em conjunto com um inversor trifásico, utilizando das técnicas de acionamento, controle direto de torque e controle orientado a campo para o ensaio da simulação e validação do modelo, após é implementado a utilização do Filtro Estendido de Kalman para estimar a velocidade e a posição do rotor com intuito de reduzir a quantidade de sensores necessários no acionamento deste tipo de motor em malha fechada. Foi obtido um algoritmo em python que modela o motor e simula seu comportamento durante o acionamento pelo método FOC utilizando os valores de velocidade e posição estimados pelo Filtro, os resultados foram promissores demonstrando que o sistema conseguiu seguir a referência e controlar corretamente a velocidade do motor durante todo o período simulação.
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spelling 2022-07-28T13:12:18Z2022-07-28T13:12:18Z2022-06-20STELLA, Fabio Slika. Modelagem e controle de motor sem escovas utilizando filtro estendido de Kalman para estimação da velocidade e posição. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29127Este trabalho apresenta uma modelagem matemática e simulação computacional do comportamento de um motor de ímã permanente sem escovas em conjunto com um inversor trifásico, utilizando das técnicas de acionamento, controle direto de torque e controle orientado a campo para o ensaio da simulação e validação do modelo, após é implementado a utilização do Filtro Estendido de Kalman para estimar a velocidade e a posição do rotor com intuito de reduzir a quantidade de sensores necessários no acionamento deste tipo de motor em malha fechada. Foi obtido um algoritmo em python que modela o motor e simula seu comportamento durante o acionamento pelo método FOC utilizando os valores de velocidade e posição estimados pelo Filtro, os resultados foram promissores demonstrando que o sistema conseguiu seguir a referência e controlar corretamente a velocidade do motor durante todo o período simulação.This work presents a mathematical modeling and computational simulation of the behavior of a brushless permanent magnet motor in conjunction with a three-phase inverter, using drive techniques, direct torque control and field-oriented control for testing the simulation and validation of the model, then the use of the Extended Kalman Filter is implemented to estimate the speed and position of the rotor in order to reduce the number of sensors needed to drive the motor in closed loop. An algorithm in python was obtained that models the motor and simulates its behavior during the activation by the FOC method using the speed and position estimated by the filter, the results were promising demonstrating that the system was able to follow the reference and correctly control the motor speed throughout the simulation.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoEngenharia de ComputaçãoUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de Informáticahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOMotores elétricos de corrente contínuaKalman, Filtragem deMétodos de simulaçãoElectric motors, Direct currentKalman filteringSimulation methodsModelagem e controle de motor sem escovas utilizando filtro estendido de Kalman para estimação da velocidade e posiçãoModeling and control of brushless motor using extended Kalman filter for speed and position estimationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPato BrancoCarati, Emerson GiovaniCarati, Emerson GiovaniTorrico, César Rafael ClaureCardoso, RafaelStella, Fabio Slikareponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALcontrolemotorbldckalman.pdfcontrolemotorbldckalman.pdfapplication/pdf8249644http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29127/1/controlemotorbldckalman.pdf79c6303e9b08e152de3ad117710a892bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29127/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTcontrolemotorbldckalman.pdf.txtcontrolemotorbldckalman.pdf.txtExtracted texttext/plain58685http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29127/3/controlemotorbldckalman.pdf.txt5fb7801134226476298e57521f9a2c7dMD53THUMBNAILcontrolemotorbldckalman.pdf.jpgcontrolemotorbldckalman.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1243http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29127/4/controlemotorbldckalman.pdf.jpg18885a90de1748fffffc5df879121c20MD541/291272022-07-29 03:06:24.622oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-07-29T06:06:24Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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