Control de PMSM Basado en Sistemas Conmutados y Estrategia de Control Orientado al Campo
Autores: Nicola, Marcel; Nicola, Claudiu-Ionel; Seliteanu, Dan; Ionete, Cosmin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Procesos industriales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Partiendo del problema de estudiar la robustez paramétrica en el caso del control de un motor síncrono de imán permanente (PMSM), aunque los sistemas de control robusto corresponden completamente a este problema, debido a la complejidad de los algoritmos de tipo robusto, en este artículo se propone el uso de la teoría de sistemas conmutados como una opción de estudio, dado el hecho de que estos tipos de sistemas son adecuados tanto para el estudio de sistemas con estructura variable como para sistemas con variación paramétrica significativa bajo condiciones de menor complejidad de los algoritmos de control. El estudio comienza linealizando un modelo de PMSM en un punto de operación estático y continúa con una presentación sistemática de los elementos y conceptos básicos relacionados con la estabilidad de los sistemas conmutados, aplicando estos conceptos al sistema de control de un PMSM basado en la estrategia de control orientado al campo (FOC), que generalmente cambia el valor de sus parámetros durante la operación (resistencia del estator, inductancias del estator y, pero también la inercia combinada del rotor del PMSM y la carga). Las simulaciones numéricas realizadas en Simulink validan el hecho de que, para variaciones paramétricas de la estructura del PMSM, los sistemas de control conmutados del PMSM preservan el rendimiento cualitativo en términos de su control. Se presentan una serie de programas de Matlab basados en la caja de herramientas YALMIP para obtener matrices, resolviendo desigualdades de tipo Lyapunov-Metzler, y utilizando el tiempo de permanencia para demostrar la estabilidad, así como el estudio cualitativo del rendimiento de los sistemas de control conmutados del PMSM al presentar en el plano de fase y análisis del espacio de estados de la evolución de los vectores de estado: velocidad del rotor del PMSM, corriente y corriente.
Descripción
Partiendo del problema de estudiar la robustez paramétrica en el caso del control de un motor síncrono de imán permanente (PMSM), aunque los sistemas de control robusto corresponden completamente a este problema, debido a la complejidad de los algoritmos de tipo robusto, en este artículo se propone el uso de la teoría de sistemas conmutados como una opción de estudio, dado el hecho de que estos tipos de sistemas son adecuados tanto para el estudio de sistemas con estructura variable como para sistemas con variación paramétrica significativa bajo condiciones de menor complejidad de los algoritmos de control. El estudio comienza linealizando un modelo de PMSM en un punto de operación estático y continúa con una presentación sistemática de los elementos y conceptos básicos relacionados con la estabilidad de los sistemas conmutados, aplicando estos conceptos al sistema de control de un PMSM basado en la estrategia de control orientado al campo (FOC), que generalmente cambia el valor de sus parámetros durante la operación (resistencia del estator, inductancias del estator y, pero también la inercia combinada del rotor del PMSM y la carga). Las simulaciones numéricas realizadas en Simulink validan el hecho de que, para variaciones paramétricas de la estructura del PMSM, los sistemas de control conmutados del PMSM preservan el rendimiento cualitativo en términos de su control. Se presentan una serie de programas de Matlab basados en la caja de herramientas YALMIP para obtener matrices, resolviendo desigualdades de tipo Lyapunov-Metzler, y utilizando el tiempo de permanencia para demostrar la estabilidad, así como el estudio cualitativo del rendimiento de los sistemas de control conmutados del PMSM al presentar en el plano de fase y análisis del espacio de estados de la evolución de los vectores de estado: velocidad del rotor del PMSM, corriente y corriente.