استفاده از روش جابه‌جايي قطب‌ها در يك رويت‌گر جديد مرتبه كاهش‌يافته براي روش كنترل مستقيم گشتاور در موتور القايي

Using the Poles Shifting Method in a New Reduced-Order Observer for Direct Torque Control Technique in Induction Motor

در اين مقاله، يك رؤيت‌گر حلقه بسته شار استاتور جديد بر مبناي مدل ولتاژ (مرتبه كاهش‌يافته) در كاربردهاي روش كنترل مستقيم گشتاور (DTC) براي موتورهاي القايي ارائه شده است. قاعده روش كنترل مستقيم گشتاور، بر پايه كنترل شار و اندازه آن بوده، لذا تخمين شار يكي از مباحث كليدي در اين روش است. استفاده از رؤيت‌گرهاي مرسوم حلقه باز مدل ولتاژ مي‌تواند سبب بروز مشكلاتي از قبيل ظاهر شدن آفست دي - سي در خروجي، اشباع انتگرال‌گير و تخمين نادرست در سرعت‌هاي پايين شود. يكي از راه‌حل‌هاي موجود براي جبران اين نارسايي‌ها و بهبود عملكرد سيستم محركه، استفاده از رؤيت‌گرهاي حلقه بسته است. رؤيت‌گر ارائه‌شده در اين مقاله، يك رؤيت‌گر حلقه بسته جديد كاهش مرتبه يافته بر مبناي جابه‌جايي قطب‌هاي تابع تبديل آن به‌سمت چپ در صفحه مختصات مختلط است. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهند كه عملكرد DTC در نقاط كار مختلف به‌خصوص، در سرعت‌هاي پايين بهبوديافته و همچنين رؤيت‌گر در شرايط بحراني قادر به حفظ پايداري خود است.

In this paper, a new closed-loop stator flux observer based on the voltage model (reduced-order) in direct torque control (DTC) applications for induction motors is proposed. The rule of DTC is based on controlling flux and its angle. Therefore, flux estimation is one of the fundamental issues in this method. Using the conventional open-loop voltage model observers can cause some problems such as, appearing dc offset in output, integrator saturation and incorrect estimation in low-speeds. One of the available solutions for compensating these shortcomings and improving the drive system performance is using closed-loop observers. The proposed observer in this paper is a novel closed-loop reduced-order observer based on shifting poles of its transfer function to the left in the complex plane. The simulation results show that the DTC performance is improved in different operation points, especially in low-speeds and also the observer is able to keep its stability in critical conditions.