Moderní metody řízení střídavých regulovaných pohonů s asynchronními motory

Abstract

Předkládaná práce analyzuje řízení moderních bezsenzorových AC pohonů z hlediska způsobů estimace rotorové rychlosti pomocí stavových pozorovatelů. Jak totiž ukazuje technická praxe, je v mnoha ohledech příznivé získávat informaci o rychlosti tímto nepřímým způsobem postaveným na znalosti matematického modelu asynchronního motoru. Zvláštní důraz je kladen na Luenbergerův pozorovatel, stranou ovšem nezůstává ani jemu velmi podobný pozorovatel s klouzavým módem, tzv. sliding mode observer. Klíčovým bodem návrhu pozorovatele bývá stanovení vhodné matice zesílení pozorovatele. V zásadě existují dvě varianty, jedna, tzv. standardní, vyžaduje informaci o odhadu rychlosti, druhá nikoli a v tom je přínosná, neboť její výpočetní nároky jsou adekvátně tomu nižší. Cílem praktické části práce byla simulace uvedených stavových pozorovatelů v širokém spektru otáček a jejich porovnání z hlediska přesnosti, dynamiky a volby matice zesílení.

This essay analyzes modern control methods of sensorless AC drives with induction motors from the point of view of rotor speed estimation methods based on state observers. As it results from the technical practice, it is in many ways convenient to acquire the information about speed in this indirect way, which is based on the knowledge of induction motor mathematical model. Special accent is on the Luenberger observer however a very similar one, the sliding mode observer, does not remain aside. The crucial moment of the observer design is to propose the suitable observer gain matrix. There exist in principle two possibilities. The first so-called standard design method contains estimated speed the second does not which is advantageous because of smaller computational demands. The aim of the practical part was to simulate the mentioned state observers in wide range of revolution and to compare them from the point of view of accuracy, dynamics and gain matrix choice.