Bezsenzorové řízení spínaného reluktančního motoru s využitím nelineárního pozorovatele

Abstract

Tato disertační práce se zabývá problematikou spínaného reluktančního motoru a jeho řízením. Hlavním cílem je aplikace moderní metody řízení SRM bez využití čidla otáček. V práci je uveden popis měření magnetizačních charakteristik stroje, princip tvorby momentu a je zde popsána teoretická momentová charakteristika. Jsou zde prezentovány významné metody pro bezsenzorové řízení a jejich hlavní výhody a nevýhody. V práci je motor dále popsán pro simulační účely. Simulační část zahrnuje klasickou simulaci v softwarovém prostředí Matlab-Simulink a moderní simulační metodu Hardware in the Loop, která umožňuje ladění řídícího algoritmu přímo na mikrokontroléru bez použití reálného měniče a SRM . V HIL simulační metodě byl navržen a testován řídící algoritmus senzorového a bezsenzorového řízení SRM se simulačním modelem stroje. Experimentální ověření metody nelineárního pozorovatele bylo provedeno pomocí 16- bitového signálového procesoru MC56F8037 od firmy Freescale. Dále jsou v práci shrnuty základní vlastnosti použitého řídicího systému. Experimenty byly provedeny se 4 - fázovým spínaným reluktančním motorem SR90. V poslední části jsou zobrazeny experimentální a simulační výsledky. V závěru jsou shrnuty dosažené výsledky této práce.

This dissertation thesis deals with switch reluctance motor and its control. The main objective of this work is the application of the modern method to drive switched reluctance machine without using sensor of velocity. The work shows measurement procedure of the magnetization characteristics of the engine, principles of torque production and a theoretical torque characteristic. Several significant sensorless methods and their main advantages and disadvantages are presented. In this work is description of switched reluctance motor for simulation purpose. Simulation section includes classical simulation in Matlab-Simulink and the modern simulation method Hardware In the Loop, which allows debugging of program directly in the microcontroller without using a real stand with switched reluctance motor. Using HIL simulation method was designed and tested control algorithm sensor and sensorless control of SRM with a simulation model of the machine. Experimental verification of the nonlinear observer method was performed using 16 - bit digital signal processor MC56F8037 from Freescale. Next there are a described of basic properties of the control system. Experiments were performed with four-phase switched reluctance motor SR90. The last part shows the simulation and experimental results of this work. The conclusion summarizes the results of this work.