مقاله روش سوئیچینگ EKF برای برآورد مقاومت روتور و استاتور

1. مقدمه 2. مدل ریاضی توسعه یافته موتور القایی 3. توسعه ی الگوریتم ekf 4. سیستم dvc بدون سنسور سرعت 5. نتایج مشاهدات و شبیه سازی ها 6. نتیجه گیری

چکیده: کنترل سنسورهای با سرعت عملکرد بالا برای موتور القایی جهت برآورد و برنامه ریزی کنترل که راه حلی جهت عدم قطعیت پارامترها و همچنین برآرود دقیق مقدار شار در سرعت های پایین و حتی سرعت صفر ارائه دهند، نامیده می شود. در این مطالعه یک الگوریتم تخمین براساس ekf پیشنهاد شده است که این گونه مشکلات را حل می کند و به صورت ترکیبی به گونه ای که با و بدون سنسور کنترل سرعت برداری مستقیم (dvc) می تواند مورد استفاده قرار گیرد. این روش براساس اعدام های متوالی مربوط به الگوریتم های ekf می باشد. با تغییر از یک الگوریتم به الگوریتمی دیگر در هر دوره ی نمونه ای همچون n. تعداد دوره های نمونه n تعیین می شود براساس عملکرد سیستم مورد نظر. روش کلید زنی یا تعویض ekf در نتیجه اعمال می شود و برآورد دقیق از افزایش تعداد پارامترهای که ممکن بود با یک الگوریتم ekf به دست آید را فراهم می کند. برآورد همزمان و دقیق r’ روتور و rs استاتور (مقاومتهای مربوط به روتور و استاتور) در هر دوحالت گذرا و ماندگار یک چالش بسیار مهم در کنترل im سنسور سرعت و مطالعاتی که به نتایج رضایت بخشی ختم شود در این زمینه کم است. در روش مطالعه شده و ارائه شده در این مقاله برآورد سنسور r0 و rs در حالت گذرا و ماندگار و در هر دو سرعت عمل بالا و پایین و در حالی که برآورد گشتاور بار ناشناخته ، سرعت ، شار و جریان جاری معلوم نباشد. عملکرد نشان داده شده توسط شبیه سازی در سرعت صفر و همچنین در سرعت های پایین و حتی سرعت های بالا نتایج بسیار امیدوار کننده ای است که نسبت به الگوریتم های ekf تنها بسیار بهتر می باشد. با چند الگوریتم دیگر نیز مقایسه ها انجام شده است و در حالت کلی استفاده از این روش برای برآورد پارامترهای متعدد در انواع کنترلر ها توصیه می شود.

High performance speed sensorless control of induction motors (IMs) calls for estimation and control schemes that offer solutions to parameter uncertainties as well as to difficulties involved with accurate flux/velocity estimation at very low and zero speed. In this study, a new EKF based estimation algorithm is proposed for the solution of both problems and is applied in combination with speed sensorless direct vector control (DVC). The technique is based on the consecutive execution of two EKF algorithms, by switching from one algorithm to another at every n sampling periods. The number of sampling periods, n, is determined based on the desired system performance. The switching EKF approach, thus applied, provides an accurate estimation of an increased number of parameters than would be possible with a single EKF algorithm. The simultaneous and accurate estimation of rotor, R0 r and stator, Rs resistances, both in the transient and steady state, is an important challenge in speed sensorless IM control and reported studies achieving satisfactory results are few, if any. With the proposed technique in this study, the sensorless estimation of R0 r and Rs is achieved in transient and steady state and in both high and low speed operation while also estimating the unknown load torque, velocity, flux and current components. The performance demonstrated by the simulation results at zero speed, as well as at low and high speed operation is very promising when compared with individual EKF algorithms performing either R0 r or Rs estimation or with the few other approaches taken in past studies, which require either signal injection and/or a change of algorithms based on the speed range. The results also motivate utilization of the technique for multiple parameter estimation in a variety of control methods.