Término de avance de control orientado al campo

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Implementé un controlador de control orientado en campo (FOC) para un motor síncrono, que ya funciona bastante bien. Ahora, la parte I de los controladores PI es necesaria para lograr un buen seguimiento de referencia, pero ralentiza la dinámica drásticamente. Escuché que un término de feed-forward y prefiltro pueden usarse para deshacerse de estos problemas, pero en realidad no sé cómo se podría lograr esto. La mayoría del motor se conducirá a velocidades muy lentas, pero también aquí, una corriente enorme parece ser difícil de rastrear.

He oído que la planta del motor BLDC para cada fase se puede simplificar de la siguiente manera:

$$ \ frac {1} {Ls + R} $$

De tal manera que la corriente de salida está relacionada con los voltajes de la Modulación del Vector de Espacio (SVM), pero no veo cómo ir desde aquí.

¿Cómo se puede utilizar el control de prefiltrado y avance para lograr un mejor desempeño en el Control Orientado en el Campo (FOC)?

Editar: Lo que encuentro es principalmente la parte de avance para compensar la velocidad del sistema, pero esto no es necesario en mi aplicación, ya que se usa para control de posición o velocidad lenta sólo.

¿Hay alguna forma de tener en cuenta los términos de feedforward para lograr un mejor control de la corriente? Tal vez sea malo para ajustar mis controladores PI para el control de la corriente, pero parece que la corriente es muy sensible a la parte P y, por lo tanto, para obtener el mejor seguimiento de la corriente, se usa principalmente la parte I. Así que estoy interesado en cómo lograr un mejor y más rápido control de I_q y I_d.

    
pregunta HansPeterLoft

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Considere una carga R-L, la función de transferencia de transconductancia es como escribió:

\ $ \ frac {I_ {out}} {V_ {in}} = \ frac {1} {Ls + R} = \ frac {\ frac {1} {R}} {\ frac {L} { R}} s +1 \ equiv \ frac {K_ {dc}} {\ tau s + 1} \ $

Esto se puede ver como su modelo de planta P (s) y luego puede crear un controlador C (s) para controlar la corriente en esta carga RL

\ $ \ frac {Y (s)} {X (s)} = \ frac {G (s)} {1 + G (s) H (s)} = \ frac {C (s) P ( s)} {1 + C (s) P (s) H (s)} \ $

Su controlador podría ser un controlador PI para minimizar cualquier error en su carga y controlar igualmente el ancho de banda de la respuesta general. Se aplica una tensión a la carga para obtener la corriente necesaria. En DC, el voltaje necesario es que para superar el componente resistivo, en AC es el voltaje necesario para superar el componente resistivo y reactivo y la respuesta de los controladores apunta a controlar esto.

El voltaje del terminal de la planta es, por lo tanto: \ $ i (t) R + j \ omega Li (t) \ $

Pero ¿qué pasa con las máquinas síncronas? (rotor de bobina, BLAC, BLDC?). Se necesita corriente para producir un par de torsión para acelerar una inercia u oponerse a alguna carga. Con el aumento de la velocidad el backEMF aumenta. Esto es una perturbación en el bucle de corriente. La tensión del terminal es ahora:

\ $ i (t) R + j \ omega_e Li (t) + K_e \ omega_m \ $

Por lo tanto, el controlador de corriente ahora necesita demandar más voltaje para el mismo par. En una situación de velocidad constante, no hay ningún problema y es obvio que necesita más voltaje de terminal mientras se ejecuta a una velocidad determinada para superar el backEMF. Pero ¿qué pasa con las respuestas dinámicas? ¿Pruebas de ancho de banda? ¿Rechazo de perturbación de bucle superior? Los bucles de corriente ya no emiten una respuesta necesaria para producir par, sino para mitigar una perturbación, lo que disminuye la respuesta de bucles de corriente.

Sin embargo, esta perturbación es bien conocida y, por lo tanto, se puede mitigar mediante un término de feedforward para "inyectar" una demanda de voltaje que se sabe que se necesita para superar el backEMF a la velocidad actual, esto deja al bucle de corriente para responder puramente a la demanda de torque, ya sea debido a cambios en la carga o cambios en la demanda

Ya ha incluido un diagrama en el lugar donde se inyectaría el término de feed-forward (por lo general no inyecto en el término d a menos que esté empleando algún tipo de debilitamiento de campo) y espero que haya proporcionado al menos una inicial tener una idea de cómo puede beneficiarse de él cuando tenga loops de control externos y dinámicas del sistema para controlar.

    
respondido por el JonRB

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