Design of Adaptive Extended Kalman Filter-Based Speed-Sensorless Direct Torque Controlled Drive System with Constant Switching Frequency

Remzi Inan,Emrah Zerdali

doi:10.5505/pajes.2020.68553

Abstract

Design of Adaptive Extended Kalman Filter-Based Speed-Sensorless Direct Torque Controlled Drive System with Constant Switching Frequency

Highlights

Doğrudan moment kontrolünün (DMK’nın) basit bir yapıya ve yüksek dinamik kontrol başarımına sahip olması ile birlikte parametre değişimlerine karşı dayanıklı olması, asenkron motorların (ASM’lerin) dinamik kontrolünün gerekli olduğu endüstriyel uygulamalarda tercih sebebi olmasına neden olmaktadır
The reason why the proposed algorithm is included on a direct torque controlled drive system (DTCD)-CSF, instead of a conventional DTCD, is to reduce the torque ripples in the traditional direct torque control and the switching losses caused by the variable switching frequency
The DTCD-CSF method, in which the negativities arising in conventional direct torque controlled drive system (DTCD) due to the variable switching frequency are eliminated with the fixed switching frequency controller and the proposed DTCD-CSF method is carried out speed-sensorless

Summary

Stator akısı tabanlı asenkron motor modeli

ASM’nin duran eksen takımındaki modeli Denklem (1) ve (2)’deki genelleştirilmiş biçimde verilebilir [28]. Xk ayrık durum vektörünü, fe durum ve girişlerin doğrusal olmayan fonksiyonunu, A sistem matrisini, B giriş matrisini, uk giriş vektörünü, h çıkış fonksiyonunu, H ölçüm matrisini, w ve v sırasıyla sistem ve ölçme gürültüsünü ifade etmektedir. Denklem (1) ve (2)’de genelleştirilmiş ifadesi verilen stator akısı temelli ASM modeline ait eşitlikler Denklem (3) ve (4)’te verilmektedir [28]. Ls sırasıyla stator direncini ve endüktansını, Rr ve Lr sırasıyla stator tarafına indirgenmiş rotor direncini ve endüktansını, Lm mıknatıslanma endüktansını, Lσ = Ls − L2m/Lr stator geçici endüktansını, pp kutup çiftini, Bt ASM’nin ve yükün toplam viskoz sürtünme terimini, JT ASM’nin ve yükün toplam eylemsizliğini, T örnekleme zamanını, vsα ve vsβ motora uygulanan stator gerilimlerinin duran eksen takımı bileşenlerini ifade etmektedir

Tam dereceli uyarlamalı genişletilmiş Kalman filtresi algoritması

Benzetim sonuçları

Sonuçlar

Conclusions