RO131666A2 - Method for estimating parameters of brushless dc motors - Google Patents
Method for estimating parameters of brushless dc motors Download PDFInfo
- Publication number
- RO131666A2 RO131666A2 ROA201500370A RO201500370A RO131666A2 RO 131666 A2 RO131666 A2 RO 131666A2 RO A201500370 A ROA201500370 A RO A201500370A RO 201500370 A RO201500370 A RO 201500370A RO 131666 A2 RO131666 A2 RO 131666A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- particle
- algorithm
- objective function
- parameters
- estimating
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/82—Elements for improving aerodynamics
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Invenția se referă la o metodă de estimare a parametrilor motoarelor de curent continuu fără perii. Metoda conform invenției constă în estimarea parametrilor sub forma unei probleme de optimizare, rezolvată cu ajutorul unui algoritm PSO (Partide Swarm Optimization) care se desfășoară astfel: se aplică o tensiune de alimentare care este modificată în trepte, și se măsoară stările sistemului ξ = [ia iB ic ω Θ] la momentele de eșantionare q*Ts, unde ia, ίΒ, ic reprezintă intensităților curenților de fază, ω este viteza unghiulară a rotorului, θθ este unghiul electric al rotorului, Ts este perioada de eșantionare, iar q este numărul eșantioanelor; se inițializează o populație de particule cu poziții aleatoare în spațiul de căutare, numărul maxim de iterații al algoritmului și o valoare maximă a funcției obiectiv, notată cu Vmax; pentru fiecare particulă se evaluează funcția obiectiv, apoi se compară valoarea funcției obiectiv cu valoarea corespunzătoare celei mai bune poziții a unei particule anterioare și, după caz, se înlocuiește sau nu cu poziția actuală; se determină particula din grup cu cea mai bună poziție, și se alocă poziția ei variabilei; se modifică poziția și viteza fiecărei particule, conform unor relații prestabilite, după care se trece la iterația următoare, sau, dacă este îndeplinită o condiție de stop, algoritmul se oprește.The invention relates to a method for estimating the parameters of DC motors without brushes. The method according to the invention consists of estimating the parameters in the form of an optimization problem, solved by means of a PSO (Party Swarm Optimization) algorithm which runs as follows: a supply voltage is applied which is modified in steps, and the system states are measured ξ = [ i a i B i c ω Θ] at the sampling moments q * T s , where i a , ί Β , and c represent the intensities of the phase currents, ω is the angular velocity of the rotor, θθ is the electric angle of the rotor, T s is the sampling period, and q is the number of samples; initialize a population of particles with random positions in the search space, the maximum number of iterations of the algorithm and a maximum value of the objective function, denoted by V max ; for each particle the objective function is evaluated, then the value of the objective function is compared with the value corresponding to the best position of a previous particle and, if appropriate, it is replaced by the present position; determine the particle in the group with the best position, and assign its position to the variable; change the position and velocity of each particle, according to predetermined relations, then move to the next iteration, or, if a stop condition is met, the algorithm stops.
Revendicări; 1A; 1
Figuri: 3Figures: 3
Cu începere de la data publicării cererii de brevei, cererea asigură, in mod provizoriu, solicitantului, protecția conferită potrivit dispozițiilor art:32 din Legea nr: 64/1991, cu excepția cazurilor în care cererea de brevet de invenție a fost respinsă, retrasă sau considerată Ca fiind retrasă, întinderea protecției conferite de cererea de brevet de invenție este determinată de revendicările conținute iri cererea publicată în conformitate cu art.23 alin.ți) - (3).Starting from the date of publication of the patent application, the application provides, provisionally, to the applicant, the protection granted according to the provisions of art: 32 of Law no: 64/1991, except in cases where the patent application has been rejected, withdrawn or considered as withdrawn, the extent of the protection conferred by the patent application is determined by the claims contained in the application published in accordance with article 23 paragraphs) - (3).
IUIIUI
IIIIII
METODĂ DE ESTIMARE A PARAMETRILOR MOTOARELOR DEMETHOD OF ESTIMATING THE PARAMETERS OF THE ENGINE PARTS
C.C. FĂRĂ PERU oncfoi. D£ STAT PENTRU INVENȚII Șl MARC Cerere de brevet de invențieC.C. WITHOUT PERU oncfoi. STATE OF INVENTION MARK Patent application
Nr. .......Nr. .......
Data depozit ·,,|3.ΗΒ8.2015·»;_Date of deposit · ,, | 3.ΗΒ8.2015 · »; _
Metodele numerice de optimizare euristică au cunoscut un succes deosebii în ultima perioadă datorită rezultatelor foarte bune obținute in rezolvarea unor probleme de optimizare dificile, precum și datorită simplității implementării acestora. Apariția metodelor euristice de optimizare a tăcut posibilă rezolvarea unor probleme de optimizare globală care erau considerate dificil sau imposibil de rezolvat. Dezvoltarea metodelor euristice de optimizare a fost favorizată de creșterea puterii de calcul a micrceontrollerclor și microprocesoarelor precum și de faptul că sunt ușor de implementat.The numerical methods of heuristic optimization have been particularly successful lately due to the very good results obtained in solving difficult optimization problems, as well as due to the simplicity of their implementation. The emergence of heuristic optimization methods made it possible to solve some global optimization problems that were considered difficult or impossible to solve. The development of heuristic optimization methods was favored by the increased computing power of microcontrollers and microprocessors as well as the fact that they are easy to implement.
Dintre cele mai utilizate metode euristice utilizate în optimizări, menționăm; Simularea călini metalelor (sirnulaled anneuling). Căutare TABU (Tabu search), Metoda GRASP (Greedy Random Adaptive Search Procedare). Calcul evoluționist (algoritmi genetici, strategii de evoluție, programare geneticăg ACO (Ant Colotiy Opiimization). WBM (Wasp Behavioral Model) etc. Aceste tehnici se bazează pe concepte din teoria evoluției biologice, rezolvarea inteligentă a problemelor, matematică și fizică, mecanica statistică. In general, aceste metode sunt dificil de implementat în practică. Dezavantajul major ai acestor metode este legat de resursele de calcul mari (memorie și timp) necesare.Of the most used heuristic methods used in optimizations, we mention; Simulation of metal shafts (sirnulaled anneuling). TABU search (Tabu search), GRASP (Greedy Random Adaptive Search Procedure) method. Evolutionary calculus (genetic algorithms, evolution strategies, genetic programming ACO (Ant Colotiy Opiimization). WBM (Wasp Behavioral Model) etc. These techniques are based on concepts from biological evolution theory, intelligent problem solving, mathematical and physical, statistical mechanics. In general, these methods are difficult to implement in practice, and the major disadvantage of these methods is the large computing resources (memory and time) required.
Tehnica de optimizare euristică utilizată în această invenție este de tip Partide Swarm Opiimization (PSO). PSO este un algoritm euristic de optimizare de tip “populație” introdus prima dată de Kennedy și Eberhart 11 ] și cunoscut sub numele de tehnică de tip inteligența roiului. Algoritmul se bazează pe asemănarea cu comportamentul anumitor vietăți cum ar fi stolurile de păsări, bancurile de pești sau roiurile de insecte. în acest algoritm populația este numită swartnl un element al grupului este nuntit 'partide” (particulă) iar traiectoria fiecărei particule in spațiul de căutare este controlata cu ajutorul unui termen denumit 'vetodty' (viteza particulei), care este determinată de propria experiență, precum și de experiența celorlalți membri al grupului.The heuristic optimization technique used in this invention is of the Swarm Opiimization (PSO) type. PSO is a heuristic optimization algorithm of "population type" first introduced by Kennedy and Eberhart 11] and known as the intelligence technique of the cluster. The algorithm is based on the resemblance to the behavior of certain species such as bird flocks, fish banks or insect swarms. In this algorithm the population is called swartnl an element of the group is called 'parties' (particle) and the trajectory of each particle in the search space is controlled by a term called 'vetodty' (particle velocity), which is determined by their own experience, such as and from the experience of the other members of the group.
Invenția se referă la formularea problemei de estimare (identificare) a parametrilor unui motor de e.c. fără perii sub forma unei probleme de optimizare, care este apoi rezolvată cu ajutorul unui algoritm de lip PSO. Această metodă elimină dezavantajul resurselor de calcul și timp mari, rezolvarea problemei de optimizare fiind mult mai rapidă.The invention relates to the formulation of the problem of estimation (identification) of the parameters of an e.c. without brushes as an optimization problem, which is then solved using a PSO lip algorithm. This method eliminates the disadvantage of large computing resources and time, solving the optimization problem much faster.
1. Modelul matematic al motorului de c.c. fără perii utilizat în algoritmul de identificare χίυ- 2015-- 0D3700 2 -06- 20151. The mathematical model of the c.c. brushless used in the identification algorithm χίυ- 2015-- 0D3700 2 -06- 2015
Motorul de curent continuu tură perii, referit în literatura de specialitate dc limba engleză ca BLDC (BrushLess Direct Current) motor”, este un motor electric de tipul celui sincron, iară perii, uzual trifazat, având rotorul construit cu magneți permanenți și statorul eu înfășurări concentrate sau uniform distribuite. Specifică este comutația electronică, realizata prin comutația elementelor semiconductoare din structura invertorul ui trifazat de alimentare, care este sincronă cu poziția rotorului. Poziția rotorului trebuie să fie cunoscută la anumite unghiuri, pentru a alinia tensiunea aplicată eu tensiunea electromotoare. Uzual, pentru a obține informația privind poziția rotorului, sunt folosite trei traductoare cu efect Hali, încapsulate in stator.The DC motor runs the brushes, referred to in the English literature as the BLDC (BrushLess Direct Current) motor ”, is an electric motor of the synchronous type, again brushes, usually three-phase, having the rotor built with permanent magnets and the stator windings. concentrated or evenly distributed. Specific is the electronic switching, made by switching the semiconductor elements in the structure of the three-phase power supply inverter, which is synchronous with the position of the rotor. The position of the rotor must be known at certain angles in order to align the applied voltage to the electromotive voltage. Usually, to obtain information on the position of the rotor, three Hali effect transducers are encapsulated in the stator.
Modelarea matematică a sistemului de acționare poate fi realizam pe baza schemei echivalente de principiu din Fig. 1.1.The mathematical modeling of the drive system can be made based on the equivalent principle diagram of Fig. 1.1.
în ecuațiile tensiunilor pe faze, respectiv [1], [2];in the phase voltage equations, respectively [1], [2];
dt dt dl, dt ' dt di Kl dtdt dt dl, dt 'dt of Kl dt
t Z.t Z.
unde:where:
ui,, u,~ valorile instantanee ale tensiunilor de fază;ui ,, u, ~ instantaneous values of phase voltages;
ea, ei,t e,~- valorile instantanee ale tensiunilor electromotoare de fază:e a , ei, t e, ~ - instantaneous values of phase electromotive voltages:
ia. i-b, ic - valorile instantanee ale curenților de fază:i a . ib, ic - instantaneous values of phase currents:
Rs, Li - rezistența și inductivitatea de fază statorieă, presupuse aceleași pe toate fazele:R s , Li - stator phase resistance and inductance, assumed the same on all phases:
Lm - inductivitatea mutuală.L m - mutual inductance.
Având în vedere conexiunea în stea a înfășurărilor statorice, condiția fi-, + fi + fi = θ (1 -4) permite rescrierea ecuațiilor (1)-(3) sub forma;Given the star connection of the stator windings, the condition fi-, + fi + fi = θ (1 -4) allows the rewriting of equations (1) - (3) in the form;
«a = ^îfi + (ri ~ rii } —f~ + e« ’ ( î -5) dt '2 Ο ί 5- - 0 0 3 7 0 0 2 -06- 2015« A = ^ îfi + (ri ~ rii} —f ~ + e « '(î -5) dt' 2 Ο ί 5- - 0 0 3 7 0 0 2 -06- 2015
MoMo
în care Θ, este unghiul electric al rotorului, ω este viteza unghiulară a rotorului. Kt. este constanta tensiunii electromotoare (V/(rad/sec)). iar funcția de referință/(0,-,) pentru tensiunile electromotoare este alternativ trapezoidalâ, cu amplitudinea 1 (Fig. 1.2),where Θ is the electric angle of the rotor, ω is the angular velocity of the rotor. K t . is the constant of the electromotive voltage (V / (rad / sec)). and the reference function / (0, -,) for the electromotive voltages is alternately trapezoidal, with amplitude 1 (Fig. 1.2),
Curenții de fază sunt alternativ dreptunghiulari, eu alternanțele pe durata de Ξπ/3, centrate pe cele ale tensiunilor electromotoare (Fig. 1.2).The phase currents are alternatively rectangular, ie the alternations for the duration of Ξπ / 3, centered on those of the electromotive voltages (Fig. 1.2).
Considerând originea de fază ea în Fig. 1.2, funcția /(O<.) definită pe intervale are expresia:Considering the origin of the phase it in Fig. 1.2, the function ((O <.) Defined on intervals has the expression:
Ecuațiilor tensiunilor li se adaugă ecuația mișcării, m = --^--ΐ-,β-ω + ζη , (1.12) dî în care m și ms sunt cuplul electromagnetic dezvoltat de motor, respectiv cuplul static,,/ este momentul de inerție total (motor plus sarcina), iar B este coeficientul de fricțiune.The equations of motion are added to the stress equations, m = - ^ - ΐ-, β-ω + ζη, (1.12), where m and m s are the electromagnetic torque developed by the motor, respectively the static torque ,, / is the moment of total inertia (motor plus load), and B is the coefficient of friction.
Λ- ' Π 15 -- (| ο 3 7 υ . β*\Λ- 'Π 15 - (| ο 3 7 υ. Β * \
2 -Q6-2O152 -Q6-2O15
Cuplul electromagnetic dezvoltat de motor este suma cuplurilor corespunzătoare fazelor și depinde de curenții de fază. viteza unghiulară și tensiunile electromotoare și are expresia [1 j:The electromagnetic torque developed by the motor is the sum of the torques corresponding to the phases and depends on the phase currents. angular velocity and electromotive voltages and has the expression [1 j:
Κ ·Ιν/'(θ f ί θ,.Κ · Ι ν / '(θ f ί θ,.
-/3) + ν/(θ........4-/3)” (ΐ.13)- / 3) + ν / (θ ........ 4- / 3) ”(ΐ.13)
Cuplul este, în principal, influențat de formele de undă ale tensiunilor electromotoare induse în stator datorită mișcării rotorului, in mod ideal, tensiunile electromotoare ati forme de undă trapezoidale și curenții statorici sunt dreptunghiulari (Fig. 1.2), rezultând un cuplu constant. în practică, există pulsații ale cuplului datorate imperfecțiunilor de proiectare care conduc la îndepărtarea tensiunilor electromotoare de la forma perfect trapezoidală. riplurilor curentului rezultate din controlul PWM sau prin histerezis și comutației.The torque is mainly influenced by the waveforms of the electromotor voltages induced in the stator due to the rotor motion, ideally, the electromotor voltages of both trapezoidal waveforms and the stator currents are rectangular (Fig. 1.2), resulting in a constant torque. In practice, there are torque pulses due to the design imperfections that lead to the removal of the electromotive voltages from the perfectly trapezoidal shape. current ripples resulting from PWM control or through hysteresis and switching.
Ținând seama și de relația de legătură dintre unghiul electric 6f. și unghiul mecanic prin numărul de perechi de poli p.Taking into account also the connection relation between the electric angle 6 f . and the mechanical angle by the number of pairs of poles p.
6..=/+0,,,- (,i-î4) și de faptul, că ω =(Fio) di ' ecuațiile de funcționare (5)-(7), (12) și fl5) pot fi scrise sub forma ecuațiilor de stare, respectiv:6 .. = / + 0 ,,, - (, i-î4) and by the fact that ω = (Fio) di 'the operating equations (5) - (7), (12) and fl5) can be written under the form of the state equations, respectively:
dta _ A Κ./'ίθ, ) 1 __ ______ u ’ du R . K,f(e,-2-'3) ) —- = _ .-L ,--—---ω +---u · dt L - l ' - I L l di, _ R . KJ(Q,.-4π/3) ) di”” ω + lt_ (1.16) (1.17) (1.18) c/ω _ ÂȚ/(e,.), ; Κ,/(θ~2π/3), dt J K * J ’’ /c J (6,, - 4π/3), β i —o—_/-:—-_i ---------(!)--m ‘ J .1 ' (1.19) ί/θ? dt .20) ^‘ 2 0 1 5 -- 0 0 3 7 0 0 2 -06- 2015dt a _ A Κ ./ 'ίθ,) 1 __ ______ u' du R. K, f (e, -2-'3)) —- = _.-L, --—--- ω + --- u · dt L - l '- IL l di, _ R. KJ (Q, .- 4π / 3)) of ”” ω + lt _ (1.16) (1.17) (1.18) c / ω _ ÂȚ / (e ,.) , ; Κ, / (θ ~ 2π / 3), dt J K * J '' / c J (6,, - 4π / 3), β i - o —_ / -: —-_ i ------- - (!) - m 'J .1' (1.19) ί / θ ? dt .20) ^ '2 0 1 5 - 0 0 3 7 0 0 2 -06- 2015
Sub forma matriceală, ecuația de stare este;In the matrix form, the equation of state is;
£ = Α·„ - B u;£ = Α · „- B u;
în care vectorii variabilelor de stare ( ς ) și de intrare (u) sunt:wherein the vectors of the state (ς) and input (u) variables are:
ς = [( , /. ț ω (.ς = [(, /. ș ω (.
u = k< a, u . mu = k <a, u. m
•.22) (1.23) iar matricele A și B au forma:• .22) (1.23) and the matrices A and B have the form:
Γ RΓ R
/. ~L v r:/. ~ L v r:
O oO o
-L„-IT"
OA
L ~LL ~ L
KJ(Qe) ~2π/3) KJ(Q,.-4ni3)KJ (Q e ) ~ 2π / 3) KJ (Q, .- 4ni3)
L - L„L - L "
Κ,/(θ„-2π.'3)Κ, / (θ "-2π.'3)
Α2/(θ,-4π'3)Α2 / (θ, -4π'3)
Β undeΒ where
J ii (J oJ ii (J o
I) o <I) o <
o (i.25) / - L, oo (i.25) / - L , o
Considerăm motorul de c.c. descris de un set de ecuații diferențiale «-dimensional;We consider the DC motor. described by a set of differential equations «-dimensional;
<(Q di (2.1)<(Q of (2.1)
- ς e Rn este vectorul de stare al sistemului;- ς e R n is the state vector of the system;
-re R™ este vectorul parametrilor necunoscuți: τ ~ ~-re R ™ is the vector of unknown parameters: τ ~ ~
- f este o funcție dată.- f is a given function.
ss
^- 2 0 1 5 -- 0 0 3 7 0 0 2 -06- 2015^ - 2 0 1 5 - 0 0 3 7 0 0 2 -06- 2015
Pentru estimarea parametrilor necunoseuți este definit sistemul următor:The following system is defined for estimating unknown parameters:
di (2.2) undeof (2.2) where
- ξ e Rn este vectorul de stare estimat:- ξ e R n is the estimated state vector:
- f e 7?meste vectorul parametrilor estimați.- faith 7? m is the vector of the estimated parameters.
Determinarea parametrilor necunoseuți se realizează prin minimizarea unei funcții obiectiv obținute definită ca media erorilor pătratice între valorile măsurate și cele estimate ale variabilelor de stare pentru un număr de N eșantioane (măsurători):The determination of the unknown parameters is done by minimizing an objective function obtained defined as the average of the squared errors between the measured values and the estimated ones of the state variables for a number of N samples (measurements):
A' · P ;ΣΣΑ-ζ) ::,3) unde /’ este numărul variabilelor de stare măsurate. (V este numărul de eșantioane (măsurători), iar ξ'!. și ξ sunt valorile măsurată și. respectiv, estimată pentru starea j la momentul de timp q*Ts (q numărul eșantionului, Ts perioada de eșantionare).A '· P; ΣΣΑ-ζ) ::, 3) where /' is the number of measured state variables. (V is the number of samples (measurements), and ξ ' ! . And ξ are the measured values and. Respectively, estimated for state j at time point q * Ts (q number of sample, Ts sampling period).
Această problemă de optimizare este rezolvată folosind tui algoritm de tip PSO descris în continuare. Considerând spațiul de căutare Af-dimensionai (M ·- numărul de parametri necunoseuți), poziția și viteza particulei i sunt definite de vectorii ^/-dimensionali x,'=(xy,x,2.....χ;χ) și respectiv v,-=(v,7,v,z.....Vî.wJ. Fiecare particulă este potențial o soluție a problemei de optimizare. Cea mai bună poziție a unei particule (acea valoare a poziției pentru care funcția obiectiv are valoarea cea mai mică) este reprezentată ca pi=(p>hp,j......p^), și va fi denumită în continuare pbest, iar cea mai bună poziție a unei particule din întreg grupul va fi reprezentată prinps={pgi,pg2,.,..p4M), numită ghest.This optimization problem is solved using the PSO algorithm described below. Considering the Af-dimensional search space (M · - number of unknown parameters), position and velocity of particle i are defined by the vectors ^ / - dimensional x, '= (xy, x, 2 ..... χ; χ) and respectively v, - = (v, 7, v, z ..... Vî.wJ. Each particle is potentially a solution to the optimization problem. The best position of a particle (that value of the position for which the objective function has the smallest value) is represented as pi = (p> hp, j ...... p ^), and will henceforth be referred to as pbest, and the best position of a particle in the whole group will be represented by s = {p g i, p g 2,., .. p 4M ), called ghest.
La fiecare pas al algoritmului poziția și viteza fiecărei particule se modifică conform formulei:At each step of the algorithm the position and velocity of each particle is modified according to the formula:
v*'1 -Λ·[ν( + c,r,(pbesp -xț) + c2r,(gbest) -x*)] unde h reprezintă un factor de constrângere definit astfel:v * ' 1 -Λ · [ν (+ c, r, (pbesp -xț) + c 2 r, (gbest) -x *)] where h represents a constraint factor defined as follows:
-^- 2 0 1 5 -- 0 0 3 7 0 0 2 -06- 2015- ^ - 2 0 1 5 - 0 0 3 7 0 0 2 -06- 2015
II (2.5)II (2.5)
- a.....\ί a -......4a a = c> * c 7 > 4 (2.6) unde k reprezintă numărul iterației, C‘i și o sunt doi coeficienți ce controlează viteza relativă a particulei către cele mai bune poziții locală și respectiv globală (denumiți coeficienți de accelerare), iar r\ și !> sunt două numere aleatoare în intervalul [0, 1 j.- a ..... \ ί a -...... 4a a = c> * c 7> 4 (2.6) where k represents the number of the iteration, C'i and o are two coefficients that control the relative velocity of the particle. to the best local and global positions (called acceleration coefficients), and r \ and!> are two random numbers in the range [0, 1 j.
Pentru coeficienții de accelerare propunem o evoluție variabilă în timp (iiniară) a acestora, după cum urmează:For the acceleration coefficients we propose a variable (time) evolution of them, as follows:
<'l - (%;........c <'l - (%; ........ c
(2.7) , \ ,kmax · , c2 -(c2/ -c2i-)·— -----------re2/ Λ τη : v unde Ăv,,aA este numărul maxim de iterații ai algoritmului, C\-, și c-χ sunt valorile inițiale ale coeficienților C; și cp; și c^r sunt valorile finale ale coeficienților m și, respectiv cd. Pentru acești coeficienți propunem valorile: Ci,=2.5; (¾ = 0.5; c/:f = 0.5 și C2f= 2.5.(2.7), \ , k max ·, c 2 - (c 2 / -c 2i -) · - ----------- re2 / Λ τη: v where Ăv ,, aA is the maximum number of iterations of the algorithm, C \ -, and c-χ are the initial values of the coefficients C; and cp; and c ^ r are the final values of the coefficients m and, respectively, c d . For these coefficients we propose the values: Ci, = 2.5; (¾ = 0.5; c /: f = 0.5 and C2f = 2.5.
Se dă în continuare algoritmul de implementare a invenției pe un sistem de calcul. Algoritmul poate ii implementat și rulat în diferite medii de programare, de exemplu poate fi utilizat Matiab versiunea 2014a. care dispune și de biblioteci puternice pentru tehnici de optimizare.The algorithm for implementing the invention on a computer system is given below. The algorithm can be implemented and run in different programming environments, for example Matiab version 2014a can be used. which also has powerful libraries for optimization techniques.
Algoritmul de estimare folosind PSO.The estimation algorithm using PSO.
Pasul 1. Se aplică o tensiune de alimentare LJ care este modificată în trepte și se măsoară stările sistemului (2 = [ζ ifl iv 6) #,]) la momentele de eșantionate q*Ts.Step 1. Apply a supply voltage LJ that is modified in steps and measure the system states (2 = [ζ i fl i v 6) #,]) at the sampled times q * Ts.
Tensiunea Ud (Fig. 1.1) se modifică în trepte de câte 20% din valoarea maximă corespunzătoare motorului testat, intensitățile curenților de tăzâ 1.,,/.,1. sc măsoară cu transformatoare de curent și cu un sistem de achiziție a datelor. Viteza de rotație cose măsoară cu un tahogenerator și cu un sistem de achiziție a datelor. Unghiul (U, se calculează pe baza măsurătorilor vitezei de rotație ω folosind relațiile ți.14). (1.15) sau (1.20). 7's esteThe voltage U d (Fig. 1.1) is changed in steps of 20% of the maximum value corresponding to the tested engine, the intensities of the current currents 1. ,, /., 1. sc is measured with current transformers and a data acquisition system. The rotational speed is measured by a tachogenerator and a data acquisition system. The angle (U, is calculated on the basis of the rotational speed measurements using the relations ith.14). (1.15) or (1.20). 7's this
2015- - 00370’ ϊ '06- 2015 perioada de eșantionare, de zece ori mai mică decât constantele de timp electrice ale motorului testat, iar q este un număr întreg pozitiv care reprezintă numărul eșantioanelor și care ia valori de la 0 la o valoare maximă /V . Exemplu: daca experimentul de identificare se desfășoară pe un interval de timp de 100 de secunde, iar Ά = 0.01 secunde, atunci q ia valori între 0 și N ~ 10000.2015- - 00370 'ϊ '06 - 2015 sampling period, ten times less than the electric time constants of the engine tested, and q is a positive integer representing the number of samples and taking values from 0 to a maximum value / V. Example: if the identification experiment is conducted over a time interval of 100 seconds and Ά = 0.01 seconds, then q takes values between 0 and N ~ 10000.
Pasul 2. Se inițializează populația de particule cu poziții aleatoare în spațiul de căutare (de dimensiune 5), numărul maxim de iterații kmux al algoritmului și o valoare maximă a funcției obiectiv (2.3). notată Vmax.Step 2. Initialize the population of particles with random positions in the search space (size 5), the maximum number of iterations k mux of the algorithm and a maximum value of the objective function (2.3). rated V max .
Exemplu: Se inițializează un număr de 50 de particule (notate pl. p2.....p50) cu valori aleatoare în intervalul [0, 10000] (un exemplu de particulă este vectorul pl=[3;50;l l;200;i000j), &maA=100, υ,Ιί)Α=ϋ.Ι. Considerând ea s-au măsurat 11)000 de eșantioane, funcția obiectiv pentru particula pi se calculează cu relația:Example: Initialize a number of 50 particles (denoted pl. P2 ..... p50) with random values in the range [0, 10000] (an example of a particle is the vector pl = [3; 50; ll; 200; i000j), & maA = 100, υ, Ιί) Α = ϋ.Ι. Considering that 11) 000 samples were measured, the objective function for the pi particle is calculated with the relation:
V.V.
•J sOoOi'i _:__V V(F'i - ‘iy• J sOoOi'i _: __ V V {In i - ´iy
50000 (2.8) unde este curentul ia măsurat la momentul de eșantionare q*T$ este curentul ib măsurat la momentul de eșantionare tf'Ts ξ!: este curentul ic măsurat la momentul de eșantionare q*Ts cf este viteza de rotație a rotorului ω măsurată la momentul de eșantionare (fTs df este unghiul electric ai motorului θί: măsurat la momentul de eșantionare q’^Ts ζ!! sunt aceleași mărimi prezentate mai sus, dar estimate prin integrarea numerică a modelului matematic (1.16) - (1.20) cu parametrii modelului dați de către particula pl.50000 (2.8) where i is the current measured at the sampling time T $ Q * and b is the current measured at the time of sampling tf'Ts ξ! : is the current i c measured at the sampling time q * Ts cf is the rotor speed of the rotor ω measured at the sampling time (fTs df is the electric angle of the motor θ ί: measured at the sampling time q '^ Ts ζ !! the same sizes presented above, but estimated by numerical integration of the mathematical model (1.16) - (1.20) with the model parameters given by the particle pl.
Pasul 3. Pentru fiecare particulă se evaluează funcția obiectiv VPJ, VP\ .... folosind relația (2.8). Vom da variabilei V valoarea cea mai mică dintre V„h V,,\ ··, VpSi>.Step 3. For each particle, evaluate the objective function V PJ , V P \ .... using the relation (2.8). We will give to the variable V the smallest value of V „ h V ,, \ ··, V pSi >.
Pasul 4. Pentru fiecare particulă se compară valoarea funcției obiectiv cu valoarea corespunzătoare poziției pbest anterioare. Dacă valoarea actuală este mai bună se înlocuiește phest cu poziția actuală.Step 4. For each particle, compare the value of the objective function with the value corresponding to the previous asbestos position. If the current value is better, replace phest with the current position.
JL -2 o 1 5 -- 0 0 3 7 0 ’JL -2 o 1 5 - 0 0 3 7 0 '
2-06- 20152-06-2015
Pasul 5. Se determină particula din grup cu poziția cea mai bună și se asignează poziția ei variabilei ghem. O particulă pm are o poziție mai bună decât particula p= {m* j) dacăStep 5. Determine the particle in the group with the best position and assign its position to the gem variable. A particle p m has a better position than the particle p = {m * j) if
1' pm*-1 pi·1 'pm * -1 ft ·
Pasul 6. Se modifică poziția și viteza fiecărei particule conform relațiilor (2.4)-(2, /).Step 6. Change the position and velocity of each particle according to the relations (2.4) - (2, /).
Pasul 7. Dacă o condiție de stop este îndeplinita (V<Vw.ț. sau k>kmtai Munci mergi la Pasul 8.Step 7. If a stop condition is satisfied (V <V w. T. The or k> k MTA and go to step 8 Work.
altfel mergi la Pasul 3.otherwise go to Step 3.
Pasul 8. Dacă (V<Vmaf atunci valorile parametrilor sunt egale cu valorile lui ghest.Step 8. If (V <V m f then the parameter values are equal to the ghest values.
STOP altfel rezultatul nu este validat și algoritmul este reluat de la Pasul 2.STOP otherwise the result is not validated and the algorithm is resumed from Step 2.
Schema logică a algoritmului este prezentată în fig. 2.1.The logic scheme of the algorithm is shown in FIG. 2.1.
Bibliografie:Bibliography:
Jl] Kennedy, J. and Eberhart, R. C. Partide swarm oplimization. Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks. Piscataway, NJ. pp. 1942-1948. 1995.Jl] Kennedy, J. and Eberhart, R. C. Party swarm oplimization. Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks. Piscataway, NJ. pp. 1942-1948. 1995.
[2] V. Fedâk, T. Balogh and P. Zâskalicky, Dynamic Simulation of Electricul Machines and Drive Systems Using MATLAB GUI- Λ Fundamental Tool for Scientific Compuiing and Engineering Applications - Volume 1, Praf. Vasilios Katsikis (Ed.), ISBN: 978-953-510750-7. InTech, 2012.[2] V. Fedâk, T. Balogh and P. Zâskalicky, Dynamic Simulation of Electric Machinery and Drive Systems Using MATLAB GUI- Λ Fundamental Tool for Scientific Compuiing and Engineering Applications - Volume 1, Praf. Vasilios Katsikis (Ed.), ISBN: 978-953-510750-7. InTech, 2012.
[3] G. Prasad, N. Sree Ramya, P.V.N. Prasad, and G, Tulasi Ram Das, Modelling and Simulation Analysis of the Brushless DC Motor by using MATLAB. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, Voi. 1, Issuc 5. Oct. 2012.[3] G. Prasad, N. Sree Ramya, P.V.N. Prasad, and G, Tulasi Ram Das, Modeling and Simulation Analysis of the Brushless DC Motor by using MATLAB. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, Vol. 1, Issuc 5. Oct. 2012.
A - 2 O 15 - - 0 0 3 7 0A - 2 O 15 - - 0 0 3 7 0
O 2 -06- 20)5O 2 -06- 20) 5
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ROA201500370A RO131666A2 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Method for estimating parameters of brushless dc motors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ROA201500370A RO131666A2 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Method for estimating parameters of brushless dc motors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RO131666A2 true RO131666A2 (en) | 2017-01-30 |
Family
ID=57860087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ROA201500370A RO131666A2 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Method for estimating parameters of brushless dc motors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RO (1) | RO131666A2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110492803A (en) * | 2019-06-06 | 2019-11-22 | 新疆大学 | Permanent magnet direct-driving aerogenerator parameter identification method based on MDPSO |
-
2015
- 2015-06-02 RO ROA201500370A patent/RO131666A2/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110492803A (en) * | 2019-06-06 | 2019-11-22 | 新疆大学 | Permanent magnet direct-driving aerogenerator parameter identification method based on MDPSO |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Usman et al. | Speed control of a BLDC motor using fuzzy logic controller | |
Saleh et al. | Speed control of brushless DC motor based on fractional order PID controller | |
Brandstetter et al. | Sensorless control of switched reluctance motor using sliding mode observer | |
Khalilian et al. | Position control of hybrid stepper motor using brain emotional controller | |
Campos-Delgado et al. | Edge optimisation for parameter identification of induction motors | |
Kumpanya et al. | Parameter identification of BLDC motor model via metaheuristic optimization techniques | |
RO131666A2 (en) | Method for estimating parameters of brushless dc motors | |
Inan et al. | Bi input-extended Kalman filter-based speed-sensorless control of an induction machine capable of working in the field-weakening region | |
Mughal et al. | Parameter estimation of DC motor using chaotic initialized particle swarm optimization | |
Abden et al. | Double star induction machine using nonlinear integral backstepping control | |
Nizam et al. | Modelling on BLDC motor performance using artificial neural network (ANN) | |
Tessarolo et al. | Analytical calculation of air-gap armature reaction field including slotting effects in fractional-slot concentrated-coil SPM multiphase machines | |
Koneti et al. | Performance analysis of brush less DC motor drive using fractional order controller with PSO algorithm | |
Siong et al. | Implementation of fuzzy logic controller for permanent magnet brushless DC motor drives | |
Yashoda et al. | Design and Analysis of ANFIS based BLDC Motor | |
Megrini et al. | Processor in the loop implementation of Artificial neural network controller for BLDC motor speed control | |
Lee et al. | Hole sensitivity analysis for topology optimization in electrostatic system using virtual hole concept and shape sensitivity | |
Yousfi et al. | Induction machine parameter identification: A comparison between GAs and PSO approaches | |
Kouchih et al. | Improvement of sensorless vector controlled induction motor drives using a new algorithm for the rotor resistance adaptation | |
Chittajallu et al. | An effective controller design for BLDC motor drive with nature inspired heuristic algorithm | |
Mediouni et al. | Artificial neural networks applied on double squirrel cage induction motor for an electric vehicle motorisation | |
Jerkan et al. | Advanced model of IM including rotor slot harmonics | |
Airoboman et al. | Losses Optimization of Induction Motor using Particle Swam Optimization Technique | |
Ostroverkhov et al. | Magnetoelectric Generator with Magnetic Flux Shunting for Electric Power Complexes | |
Sihem et al. | Optimal design of switched reluctance motor using PSO based FEM-EMC modeling |