Simplified model of Switched Reluctance Motor for real-time calculations
[ 1 ] Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
PL Model matematyczny silnika reluktancyjnego przełączalnego przeznaczony do obliczeń w czasie rzeczywistym
2016
scientific article
english
- modeling
- srm
- switched reluctance motor
- electric drive
- nonlinear approximation
- real-time systems
- modelowanie
- SRM
- silnik reluktancyjny przełączalny
- napęd elektryczny
- aproksymacja nieliniowa
- systemy czasu rzeczywistego
EN The purpose of the paper is to show a new approach for three phase, 12/8 poles SRM modeling. It was assumed that the model need to fulfill a general principles of electromagnetic energy conversion, has simple structure for fast computation and has possibility to invert for control system synthesis. The main idea bases on the replacing the non-linear flux linkage function of two variables on the product of two nonlinear functions of one variable. The analytical basis and corresponding formulas are shown in details. Two different approaches for derivation of the electromagnetic torque generation formulas are presented. The motor model implemented in the Matlab/Simulink packet is described. Simulation results with the experimental waveforms are compared what confirmed agreement of model with real object. Comparison bases on the current waveforms of three phases in selected operation points. The paper presents the way of conversion of nonlinearity from 2D arrays to the analytical form of approximated functions with only 4 parameters. Presented in the article simple, nonlinear model of SRM gives an opportunity to use in real time control systems and is dedicated for model adaptive reference structures (MRAS). The MRAS structure can be evaluated for fault detection system (FDS) and fault tolerant control (FTC) purposes.
PL W artykule przedstawiono oryginalne podejście do modelowania silnika reluktancyjnego przełączalnego. W przykładzie wzięto pod uwagę popularną konstrukcję trójpasmową o strukturze biegunów 12/8. Założono zgodność z zasadami przetwarzania energii elektromagnetycznej, prostą konstrukcję oraz zdolność do odwrócenia na potrzeby syntezy toru sterowania. Idea bazuje na zastąpieniu nieliniowej, sprzężonej funkcji dwóch zmiennych strumienia magnetycznego na wynik mnożenia dwóch funkcji jednej zmiennej. Przedstawiono podstawy analityczne idei oraz jej szczegółowe wyprowadzenia. Opisano zaimplementowany model w pakiecie Matlab/Simulink oraz wyniki badania jego zbieżności z eksperymentem w wybranych punktach pracy. Funkcje nieliniowe stablicowane w procesie wstępnej identyfikacji maszyny zostają zastąpione aproksymacjami analitycznymi z sumaryczną liczbą tylko czterech parametrów. Taki analityczny model daje się łatwo odwrócić, jego obliczenia są efektywne, a same parametry dają się stroić w procesie adaptacji do modelu rzeczywistego. Przedstawiona idea zastosowana w strukturze z modelem referencyjnym pozwala na rozwinięcie o blok funkcjonalny detekcji uszkodzeń (ang. Fault Detection System) oraz samego sterownia odpornego na awarię (ang. Fault Tolerant Control).
19 - 23
CC BY-NC-ND (attribution - noncommercial - no derivatives)
czasopismo hybrydowe
final published version
public
14