Bezsenzorové řízení asynchronního motoru s využitím nelineárních pozorovatelů

Abstract

Tato práce se zabývá problematikou střídavých regulovaných pohonů s asynchronními motory. Hlavním cílem je aplikace moderních metod řízení asynchronního stroje bez využití čidla otáček. Práce je zaměřena do oblasti metod, využívajících nelineárních pozorovatelů pro určení polohy rotoru. Pro realizaci bezsenzorového vektorového řízení je využit digitální signálový procesor MC56F8037 od Freescale. V práci je proveden popis asynchronního motoru pro účely simulace pohonu. Dále je popsána moderní metoda simulace Hardware In the Loop, která umožňuje ladění programu přímo na mikrokontroléru bez použití reálného měniče s asynchronním motorem. Namísto nich je řízen model měniče a motoru, který běží buďto v prostředí Matlab-Simulink nebo přímo na mikrokontroléru s vektorovým řízením. Následně byl proveden návrh experimentálního stanoviště pro vývoj bezsenzorových metod řízení asynchronních strojů. Stanoviště sestává z bezsenzorově řízeného pohonu s asynchronním motorem a z aktivní zátěže s asynchronním motorem. Provedený rozbor ukazuje možnosti řešení bezsenzorového řízení pro pásmo nízkých otáček. Poslední kapitola popisuje experimentální výsledky, dosažené při realizaci bezsenzorových metod vektorového řízení. V závěru jsou shrnuty dosažené výsledky této práce.

This dissertation thesis deals with AC variable speed drives with asynchronous motors. The main objective is the application of the modern methods to drive induction machines without using sensor of velocity. The work is focused to the area of methods, which using nonlinear observers for determine the position of the rotor. For the implementation of sensorless vector control is used digital signal processor MC56F8037 from Freescale. In this work is description of asynchronous motor drive for simulation purposes. Next there is a described of modern method simulation Hardware In the Loop, which allows debugging directly in the microcontroller without using a real stand with asynchronous motor. Instead, the model of inverter and the model of motor are driven and it runs either in Matlab-Simulink or directly in a microcontroller together with the vector control. Subsequently, the experimental design of stand with asynchronous motor was make for the development of sensorless vector control of induction machines. Stand consists of sensorless controlled drive with asynchronous motor and an active load with asynchronous motor. The performed analysis shows the possibilities of sensorless control solution for low velocity. The last chapter describes the experimental results, which were obtained by the implementation of sensorless vector control methods. The conclusion summarizes the results of this work. -