Controle Direto de Torque do Motor de Indução ... - D.s.c.e. - Unicamp

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70 Controle Direto de Torque Fuzzy para minimizar o erro do torque eletromagnético. O ânguloγ ∗ juntamente com o módulo do fluxo de referência do estator | � ψ ∗ s| e o ângulo do vetor espacial do fluxo do rotor � � ψr nos permite calcular o vetor espacial do fluxo do estator que será utilizado como referência � ψ∗ s . Este valor é comparado com o vetor espacial do fluxo estimado do estator e a partir do erro é calculado o vetor espacial da tensão do estator �u ∗ s. Esta tensão de referência será modulada através do bloco de modulação por vetores espaciais (SVM) para finalmente ser sintetizado pelo inversor. 4.3.2 Descrição Detalhada do Esquema de Controle No esquema de controle DTC-SVM, com controlador fuzzy, mostrado no diagrama de blocos da Fig. 4.7, observa-se a presença dos seguintes elementos: um controlador fuzzy para a malha do torque eletromagnético, um bloco para o cálculo do vetor espacial do fluxo de referência do estator, um bloco para modulação por vetores espaciais, um bloco para transformação de coordenadas trifásico para bifásico, e um bloco para estimação do torque eletromagnético e do vetor espacial do fluxo do estator. Observa-se que este esquema coincide com o esquema intitulado "Controle Direto de Torque com Modulação por Vetores Espaciais e Malhas de Controle em Cascata"mostrado com detalhes no capitulo anterior, mas com a diferença que neste caso o controlador PI foi substituído pelo controlador fuzzy. Como a grande maioria dos blocos já foram descritos com anterioridade, nesta seção nos centraremos no projeto dos controladores fuzzy propostos. T∗ + em − Controlador Fuzzy | � ψ ∗ s| γ ∗ Cálculo do fluxo de referência � � ψr ˆTem �ψ ∗ s + ∆ � ψs − Estimador do fluxo e do torque 1 ∆t Fig. 4.7: DTC-SVM com Controlador Fuzzy. �ψs �is �u ∗ s SVM ABC Sinais de controle α−β ia SW ωr ib
4.3 Controle Direto de Torque com Modulação por Vetores Espaciais e Controlador Fuzzy 71 4.3.3 Projeto do Controlador Fuzzy PI Na Fig. 4.7 o bloco controlador fuzzy pode ser substituído pelo controlador fuzzy PI, nesta seção projetaremos este controlador. Diagrama do Controlador Fuzzy PI Este controlador é denominado controlador Fuzzy PI porque as saídas dos blocos de raciocínio fuzzy são o ganho proporcional e o tempo integral do controlador PI clássico e não geram diretamente a variável de saída. O sinal de controle proporcionado pelo controlador PI clássico muda com o ajuste em tempo real do ganho proporcionalKp é do tempo integralTi, isto é: z Ts z H(z) = Kp +KiTs = Kp(1+ ) (4.9) z −1 z −1 Sendo queKp é o ganho proporcional,Ki é o ganho integral,Ti = Kp/Ki é a constante de tempo integral, eTs é o período de amostragem. Z −1 − ∆e ∆eN + G∆e Ge e eN Raciocínio Fuzzy (I) Raciocínio Fuzzy (II) K ′ p Fig. 4.8: Controlador Fuzzy PI. x Ti Ti Kp,max Controlador PI Na Fig. 4.8 observa-se o diagrama de blocos do controlador fuzzy PI. Os blocos de raciocínio fuzzy têm como entradas o erro eN e variação do erro ∆eN, entanto que a saída do primeiro bloco de raciocínio fuzzy é o ganho de proporcionalidadeKp e a saída do segundo bloco é o tempo integralTi. Estes parâmetros Kp eTi serão ajustados em tempo real. Suponha-se queKp está dentro da faixa[Kp,min,Kp,max], a faixa apropriada é determinada através da simulação. Por conveniência, Kp é normalizado na faixa entre zero e um através da seguinte transformação linear: K ′ p = Kp −Kp,min Kp,max −Kp,min γ ∗ (4.10) Então, se considerássemos que o bloco de raciocínio fuzzy tem como saída o valor normalizado K ′ p , será necessário considerar a seguinte relação para recuperar o valor real deKp, isto é:
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