Observación de la posición de un motor síncrono de imanes permanentes sin sensores mecánicos. - Casanova Mancias, José Benedicto (2017)
Este trabajo trata el problema de estimación de la posición angular mecánica del motor síncrono de imanes permanentes (MSIP), la cual es difícil de medir y además es necesario conocer para implementar un algoritmo de control. Para resolver este problema, se propone el diseño de un observador que permita estimar la posición angular mecánica, a partir de las mediciones de corrientes y voltajes del estator. Para lograr nuestro objetivo se proponen dos observadores interconectados para el motor síncrono de imanes permanentes, los cuales están basados en el método de diseño de observadores Super Twisting. El primer diseño es un observador interconectado, que permite primeramente estimar la velocidad angular mecánica, así como la resistencia del estator y el par de carga del motor. El segundo observador interconectado, permite estimar lasmagnitudes de los flujos del estator, con los cuales se puede obtener la posición angular mecánica. Además, las ventajas que presentan estos observadores interconectados, con respecto a los observadores de modos deslizantes Super Twisting estándar [1], es la facilidad al sintonizar las ganancias de observación, debido a que solamente se requiere de un solo parámetro a sintonizar por observador, y también se reduce el efecto de chattering 1. Por otro lado, al utilizar las estrategías de observación y/o control por modos deslizantes, estos convergen en tiempo finito, así como, son robustos ante incertidumbres paramétricas y perturbaciones. Sin embargo, el principal inconveniente de este enfoque, es el efecto indeseable de 1El término chattering describe el fenómeno de señales oscilantes de alta frecuencia y amplitud finita, el cual se presenta en la implementación de controles y observadores pormodos deslizantes. chattering que aparece en el sistema. Una forma de evitar este problema, es utilizar algoritmos de modos deslizantes de alto orden. Además, se propone una estrategía de control basada en los modos deslizantes de segundo orden Super Twisting [2], para mejorar el desempeño del motor de imanes permanentes. Una de las principales contribuciones de este algoritmo, es reducir el número de parámetros a sintonizar a uno, además de su robustez ante perturbaciones e incertidumbres. Para validar el desempeño del esquema observador-control propuesto, se realiza un estudio comparativo en simulación con otro esquema observador-control, conformado por un observador asintótico y un control backstepping integral [3].