Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Rocha, Lucas Rossato
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22617
Resumo: This master’s thesis presents a sensorless control of a BLDC machine for the traction of electric vehicles. Due to its characteristics, the BLDC is an excellent candidate for such application. In this context, the safety and reliability of the machine are fundamental, and it is common to use sensorless techniques as a form of redundancy in the event of a mechanical sensor failure. Therefore, first, a design methodology for a back- EMF observer based on the mathematical model of the machine that allows allocating the poles and zeros of the plant in the positions desired by the designer will be presented. Next, two existing methodologies in the literature will be studied to estimate the position and speed from the back-EMF observer: the first uses the tangent arc and state variable filter and the second uses a positive sequence detector and a phase-locked loop. Finally, the machine control will be carried out from the estimated quantities. Simulation and experimental results will validate the studies developed in this master’s thesis.
id UFSM_ee4059af9b52bc882d1abe6c4becff36
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/22617
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricosDesign and analysis of observers for sensorless control of BLDC machines applied in the traction of electric vehiclesBLDCObservador de força contra-eletromotrizObservador de posição e velocidadeControle sensorlessVeículo elétricoBack-EMF observerPosition and speed observerSensorless controlElectric vehicleCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis master’s thesis presents a sensorless control of a BLDC machine for the traction of electric vehicles. Due to its characteristics, the BLDC is an excellent candidate for such application. In this context, the safety and reliability of the machine are fundamental, and it is common to use sensorless techniques as a form of redundancy in the event of a mechanical sensor failure. Therefore, first, a design methodology for a back- EMF observer based on the mathematical model of the machine that allows allocating the poles and zeros of the plant in the positions desired by the designer will be presented. Next, two existing methodologies in the literature will be studied to estimate the position and speed from the back-EMF observer: the first uses the tangent arc and state variable filter and the second uses a positive sequence detector and a phase-locked loop. Finally, the machine control will be carried out from the estimated quantities. Simulation and experimental results will validate the studies developed in this master’s thesis.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA presente dissertação apresenta o controle sensorless de uma máquina BLDC voltada à tração de veículos elétricos. Devido às suas características, a BLDC se torna uma excelente candidata à tal aplicação. Nesse contexto, a segurança e confiabilidade da máquina é fundamental, sendo usual a utilização de técnicas sensorless como forma de redundância caso haja a falha de algum sensor mecânico. Assim, inicialmente será apresentada uma metodologia de projeto para um observador de força-contra eletromotriz (FCEM) baseada no modelo matemático da máquina que permite a alocação dos polos e zeros da planta em posições desejadas pelo projetista. Na sequência, duas metodologias presentes na literatura para estimação de posição e velocidade a partir do observador de FCEM serão estudadas: a primeira metodologia consistindo em um observador através de arco tangente e filtro de variáveis de estados e a segunda através de um detector de sequência positiva e malha de captura de fase. Por fim, o controle da máquina será realizado utilizando as grandezas estimadas. Resultados de simulação e experimentais validarão os estudos desenvolvidos no presente trabalho.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaVieira, Rodrigo Padilhahttp://lattes.cnpq.br/7274686165301866Gastaldini, Cristiane CauduroPaula, Geyverson Teixeira deRocha, Lucas Rossato2021-10-26T17:18:56Z2021-10-26T17:18:56Z2021-02-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22617porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2021-12-31T13:37:59Zoai:repositorio.ufsm.br:1/22617Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2021-12-31T13:37:59Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos
Design and analysis of observers for sensorless control of BLDC machines applied in the traction of electric vehicles
title Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos
spellingShingle Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos
Rocha, Lucas Rossato
BLDC
Observador de força contra-eletromotriz
Observador de posição e velocidade
Controle sensorless
Veículo elétrico
Back-EMF observer
Position and speed observer
Sensorless control
Electric vehicle
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos
title_full Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos
title_fullStr Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos
title_full_unstemmed Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos
title_sort Projeto e análise de observadores para o controle sensorless de máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos
author Rocha, Lucas Rossato
author_facet Rocha, Lucas Rossato
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Vieira, Rodrigo Padilha
http://lattes.cnpq.br/7274686165301866
Gastaldini, Cristiane Cauduro
Paula, Geyverson Teixeira de
dc.contributor.author.fl_str_mv Rocha, Lucas Rossato
dc.subject.por.fl_str_mv BLDC
Observador de força contra-eletromotriz
Observador de posição e velocidade
Controle sensorless
Veículo elétrico
Back-EMF observer
Position and speed observer
Sensorless control
Electric vehicle
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic BLDC
Observador de força contra-eletromotriz
Observador de posição e velocidade
Controle sensorless
Veículo elétrico
Back-EMF observer
Position and speed observer
Sensorless control
Electric vehicle
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description This master’s thesis presents a sensorless control of a BLDC machine for the traction of electric vehicles. Due to its characteristics, the BLDC is an excellent candidate for such application. In this context, the safety and reliability of the machine are fundamental, and it is common to use sensorless techniques as a form of redundancy in the event of a mechanical sensor failure. Therefore, first, a design methodology for a back- EMF observer based on the mathematical model of the machine that allows allocating the poles and zeros of the plant in the positions desired by the designer will be presented. Next, two existing methodologies in the literature will be studied to estimate the position and speed from the back-EMF observer: the first uses the tangent arc and state variable filter and the second uses a positive sequence detector and a phase-locked loop. Finally, the machine control will be carried out from the estimated quantities. Simulation and experimental results will validate the studies developed in this master’s thesis.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-10-26T17:18:56Z
2021-10-26T17:18:56Z
2021-02-25
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22617
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22617
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1805930226261164032