Erweiterte Zustandsbeobachter-basierte Statorflusskopplung Schätzung von nichtlinearen Synchronmaschinen

Synchronmaschinen werden als nichtlineare dynamische Systeme charakterisiert, wobei die Statorflussverkettung für den Reglerentwurf entscheidend ist. Unter den entwickelten Methoden zur Schätzung der Flussverknüpfung gilt der auf einem Störungsbeobachter basierende Flussverknüpfungsschätzer (DOB-FLE) als der Stand der Technik. DOB-FLE steht jedoch vor der Herausforderung, exponentielle Konvergenz während transienter Zustände zu gewährleisten. Um dieses Problem zu lösen, wird in diesem Beitrag ein erweiterter zustandsbeobachtungsbasierter Flusskopplungsschätzer (ESO-FLE) vorgestellt, der einen Fortschritt gegenüber DOB-FLE darstellt. Dieser neuartige Ansatz nutzt erweiterte Zustände, um den nichtlinearen Störterm als zeitlich veränderliche Rampensignale zu modellieren, was im Gegensatz zu der in DOB-FLE verwendeten konstanten Annahme steht. Er schätzt gleichzeitig sowohl die erweiterten Zustände als auch die Flussverknüpfungen durch ein ESO. Die Simulationsergebnisse eines 35-kW-SM-Antriebs zeigen, dass ESO-FLE im Vergleich zu DOB-FLE ein besseres Einschwingverhalten unter dynamischen Bedingungen bietet.

Das vollständige Paper finden Sie hier.