Progetto e realizzazione di un sistema di controllo di corrente e posizione per motori brushless mediante DSP
Autore
Fabio Abbiati - Politecnico di Milano - [2000-01]
Documenti
Abstract
I motori di tipo brushless a magneti permanenti hanno conquistato negli ultimi anni grande popolarità in tutti i settori dell’automazione, grazie ai loro indubbi pregi. Per sfruttare le prestazioni che questo tipo di motore è in grado di fornire è necessario l’utilizzo di un sistema di controllo appositamente studiato.
Nel presente lavoro viene effettuato uno studio i riguardante l’implementazione di una struttura di controllo avanzata (controllo orientato al campo) realizzata interamente in modo digitale mediante DSP. Viene presentato un sistema di controllo “embedded” completo, mostrando una possibile implementazione sia per la struttura hardware che per il firmware di controllo. Su queste basi si procede alla realizzazione di un prototipo funzionante, del quale vengono analizzate le prestazioni e i difetti.
Durante la fase di test, particolare riguardo viene posto all’analisi della regolarità del moto. Un motore brushless infatti presenta una serie di non idealità tali da creare dei disturbi che riducono la regolarità della coppia generata. Il fenomeno, che nel complesso assume il nome di “ripple di coppia”, risulta essere particolarmente fastidioso e non può essere completamente eliminato dal sistema di controllo. In questo lavoro ne viene innanzi tutto mostrata una possibile caratterizzazione matematica e successivamente vengono eseguiti opportuni esperimenti al fine di validare il modello descritto, riferendosi in particolare a quei disturbi non intrinseci al motore ma introdotti dall’azionamento stesso.
Nel presente lavoro viene effettuato uno studio i riguardante l’implementazione di una struttura di controllo avanzata (controllo orientato al campo) realizzata interamente in modo digitale mediante DSP. Viene presentato un sistema di controllo “embedded” completo, mostrando una possibile implementazione sia per la struttura hardware che per il firmware di controllo. Su queste basi si procede alla realizzazione di un prototipo funzionante, del quale vengono analizzate le prestazioni e i difetti.
Durante la fase di test, particolare riguardo viene posto all’analisi della regolarità del moto. Un motore brushless infatti presenta una serie di non idealità tali da creare dei disturbi che riducono la regolarità della coppia generata. Il fenomeno, che nel complesso assume il nome di “ripple di coppia”, risulta essere particolarmente fastidioso e non può essere completamente eliminato dal sistema di controllo. In questo lavoro ne viene innanzi tutto mostrata una possibile caratterizzazione matematica e successivamente vengono eseguiti opportuni esperimenti al fine di validare il modello descritto, riferendosi in particolare a quei disturbi non intrinseci al motore ma introdotti dall’azionamento stesso.
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