Search
Search results for: LUENBERGER OBSERVER, INDUCTION MOTOR, POLE PLACEMENT
-
A Comparative Study of Fuzzy SMC with Adaptive Fuzzy PID for Sensorless Speed Control of Six-Phase Induction Motor
PublicationMulti-phase motors have recently replaced three-phase induction motors in a variety of applications due to the numerous benefits they provide, and the absence of speed sensors promotes induction motors with variable speed drives. Sensorless speed control minimizes unnecessary speed encoder cost, reduces maintenance, and improves the motor drive’s reliability. The performance comparison of the fuzzy sliding mode controller (FSMC)...
-
A Comparative Study of Fuzzy SMC with Adaptive Fuzzy PID for Sensorless Speed Control of Six-Phase Induction Motor
PublicationMulti-phase motors have recently replaced three-phase induction motors in a variety of applications due to the numerous benefits they provide, and the absence of speed sensors promotes induction motors with variable speed drives. Sensorless speed control minimizes unnecessary speed encoder cost, reduces maintenance, and improves the motor drive’s reliability. The performance comparison of the fuzzy sliding mode controller (FSMC)...
-
Sensorless Field Oriented Control of Five Phase Induction Motor with Third Harmonic Injection
PublicationIn this paper, a sensorless field oriented control system of five-phase induction machine with the 3rd harmonic rotor flux is presented. Two vector models, α1-β1 and α3-β3, were transformed into d1-q1, d3-q3 models oriented in rotating frames, which correspond to the 1st and 3rd harmonic plane respectively. The authors proposed the linearization of the model in d-q coordinate frames by introducing a new variable “x” which is proportional...
-
Sensorless five-phase induction motor drive with third harmonic injection and inverter output filter
PublicationThe paper presents a sensorless control approach for a five-phase induction motor drive with third harmonic injection and inverter output filter. In the case of the third harmonic injection being utilised in the control, the physical machine has to be divided into two virtual machines that are controlled separately and independently. The control system structure is presented in conjunction with speed and rotor flux observers that...
-
The time-varying low-frequency magnetic-field emitted from the ship’s inverter-fed induction motor
Open Research DataThe dataset contains the magnetic field measurement results that are part of a comprehensive study on the assessment of the magnetic field emissions onboard of the research-training vessel. The measurements were carried out, nearby the bow thruster motor fed from the inverter, during maneuvering and the sea voyage. The bow thruster is assembled in the...
-
Control of five-phase induction motor
Publication -
MRAS-Based Switching Linear Feedback Strategy for Sensorless Speed Control of Induction Motor Drives
PublicationThis paper presents a newly designed switching linear feedback structure of sliding mode control (SLF-SMC) plugged with an model reference adaptive system (MRAS) based sensorless fieldoriented control (SFOC) for induction motor (IM). Indeed, the performance of the MRAS depends mainly on the operating point and the parametric variation of the IM. Hence, the sliding mode control (SMC) could be considered a good control alternative...
-
Loss Minimization-Based Sensorless Control of High-Speed Induction Motor Considering Core Loss
PublicationThis paper presents loss-minimizing sensorless control (LMC) strategies utilized to optimize the energy of high-speed induction motor (HSIM) drives. A machine’s ability to operate effectively depends on the estimation of its electrical losses. Although copper losses account for the majority of electrical losses in electrical machines, core loss also contributes a major part, particularly in high-speed induction motors. A review...
-
Supply current signal and artificial neural networks in the induction motor bearings diagnostics
PublicationThis paper contains research results of the diagnostics of induction motor bearings based on measurement of the supply current with usage of artificial neural networks. Bearing failure amount is greater than 40% of all engine failures, which makes their damage-free operation crucial. Tests were performed on motors with intentionally made bearings defects. Chapter 2 introduces the concept of artificial neural networks. It presents...
-
Nonlinear control of five phase induction motor with synchronized third harmonic flux injection
PublicationThe paper deals with the novel control system for five phase induction motor (IM) that enables the injection of the rotor flux 3rd harmonic component. Two multiscalar models are transformed from the 1-1 and 2-2 vector models developed in the 1st and 3rd harmonic planes. Based on the obtained multiscalar models the synthesis of dual multiscalar control is established. The obtained two multiscalar control systems can independently...
-
Speed sensorless induction motor drive with motor choke and predictive control
PublicationArtykuł przedstawia układ napędowy z silnikiem indukcyjnym, zasilanym z falownika napięcia przy zastosowaniu filtru silnikowego. System pracuje bez czujnika prędkości obrotowej. Głównym aspektem pracy jest zwrócenie uwagi na to, że zastosowanie dławika silnikowego wymaga odpowiednich zmian w strukturach sterowania i estymacji zmiennych. Zaproponowano odpowiednie rozwiązanie dla układu napędowego z regulatorem predykcyjnym prądu....
-
Model-Free Controller Tuning Based on DFT Processing: Application to Induction Motor Drives
PublicationIn this paper, we present a new approach based on discrete Fourier transform (DFT) analysis for controller tuning of the closed-loop system with unknown plant. The DFT analysis is used to process the closed-loop measurements collected online to derive the frequency response of an initial closed-loop system that does not provide a good performance. Based on the closed-loop frequency response data, we propose two methods for tuning PID...
-
Current measurement and analysis for induction motor diagnostics
PublicationPrzedstawiono sposób diagnozowania łożysk tocznych w silnikach indukcyjnych z wykorzystaniem pomiarów i analizy prądu zasilającego silnik. Zaprezentowano metodę pomiarową i opracowania danych diagnostycznych. Uzyskano zgodność częstotliwości składowych widma prądu otrzymanych z badań teoretycznych i eksperymentalnych.Podano wyniki badań łożysk o róznych uszkodzeniach i prawdopodobieństwa poprawnych diagnoz.
-
Sliding mode multiscalar control of induction motor
Publication...
-
Nonadaptive estimation of the rotor speed in an adaptive full order observer of induction machine
PublicationThe article proposes a new method of reproducing the angular speed of the rotor of a cage induction machine designed for speed observers based on the adaptive method. In the proposed solution, the value of the angular speed of the rotor is not determined by the classical law of adaptation using the integrator only by an algebraic relationship. Theoretical considerations were confirmed by simulation and experimental tests.
-
Predictive current controller for sensorless induction motor drive
PublicationPrzedstawiono układ bezczujnikowego sterowania dla napedu z silnikiem klatkowym przy zastosowaniu predykcyjnego regulatora pradu. Zastosowany obserwator adaptacyjny wykazuje dużą odporność na zmiany parametrów silnika. W obserwatorze obliczane są wartości sił elektromotorycznych wykorzystywane w procesie regulacji predykcyjnej pradu silnika. Pokazano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.
-
Sensorless induction motor drive for electric vehicle application
PublicationW artykule przedstawiono układ napędowy pojazdu elektrycznego wykorzystujący niezawodny i tani silnik prądu przemiennego. Zastosowany trójfazowy silnik asynchroniczny klatkowy wymaga zasilaniaz falownika napięcia przekształcającego napięcie stałe z akumulatorów na napięcie przemienne. Wykonany tranzystorowy przekształtnik sterowany jest mikroprocesorowo. Zastosowany procesor realizuje algorytm sterowania polowo zorientowanego,...
-
Sensorless multiscalar controls of induction motor at low speed
PublicationW artykule przedstawiono zastosowanie obserwatora prędkości w dwóch różnych układach sterowania multiskalarnego silnikiem klatkowym. Pierwszy układ bazuje na prądzie stojana i strumieniu wirnika, natomiast drugi nowy układ wykorzystuje zmienne prąd stojana i strumień stojana. Zamieszczono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalych w układzie ze sterowaniem na procesorze SHARC.
-
Neural networks in the diagnostics of induction motor rotor cages.
PublicationW środowisku Lab VIEW została stworzona aplikacja służąca do pomiaru, prezentacji i zapisu przebiegów widma prądu stojana z uwzględnieniem potrzeb pomiarowych występujących podczas badania wirników silników indukcyjnych przy użyciu sieci neuronowych. Utworzona na bazie zbioru uczącego sieć Kohonena z powodzeniem rozwiązała stawiany przed nią problem klasyfikacji widm prądu stojana, a co za tym idzie również diagnozy stanu...
-
An advanced low-cost sensorless induction motor drive
PublicationW artykule przedstawiono układ sterowania silnikiem asynchronicznym klatkowym pracujący bez pomiaru prędkości obrotowej. Układ zrealizowano na tanim procesorze stałoprzecinkowym. aspekty praktyczne realizacji układu rozpatrzono na podstawie uzyskanych wyników z symulacji i eksperymentu.
-
Robust flux observer system with sliding mode and fuzzy logic control of Induction Motors
PublicationW pracy przedstawiono implementację nowego obserwatora strumienia wirnika silnika indukcyjnego zastosowanego w układzie sterowania polowo zorientowanego ze sterowaniem ślizgowym. Proponowany system jest niewrażliwy na zmiany rezystancji stojana silnika w wyniku zastosowania korekcyjnego sprzężenia zwrotnego. Przedstawiono porównanie układów z oraz bez zastosowania sterowania ślizgowego. Zamieszczono wyniki badań symulacyjnych...
-
Speed observer of induction machine based on backstepping and sliding mode for low‐speed operation
PublicationThis paper presents a speed observer design based on backstepping and slidingmode approaches. The inputs to the observer are the stator current and thevoltage vector components. This observer structure is extended to the integra-tors. The observer stabilizing functions contain the appropriate sliding surfaceswhich result from the Lyapunov function. The rotor angular speed is obtainedfrom the non‐adaptive formula with a sliding...
-
Over-Voltage Studies in Inverter Fed Induction Motor Drives
PublicationW pracy przedstawiono metodę identyfikacji pojemności pasożytniczych uzwojeń silników asynchronicznych uwzględniającą ich rozłożony charakter. Przedstawiony szerokopasmowy model obwodowy uzwojeń silnika asynchronicznego pozwala na modelowanie zjawisk przepięciowych w silnikach asynchronicznych, w szczególności zasilanych poprzez przekształtniki energoelektroniczne. Zaproponowana metoda analizy umożliwia również określanie składowych...
-
Non-linear control of induction motor in field weakening region
PublicationW referacie przedstawiono układ sterowania silnikiem asynchronicznym klatkowym, oparty na modelu multiskalarnym. Dla zaproponowanej struktury wybrano dwa wektory do transformacji zmiennych stanu: wektor prądu stojana i wektor strumienia stojana. Przepro¬wadzono badania eksperymentalne na stanowisku badawczym z silnikami indukcyjnymi o mocy 22kW, w których do odtwarzania prędkości kątowej wykorzystano obserwator prędkości kątowej...
-
Detection and compensation of torque harmonics in drive with induction motor and gear
PublicationUkład mechaniczny przeniesienia napędu jest stosowany w większości elektrycznych układów napędowych. Właściwości przekładni mechanicznej powodują występowanie drgań moemntu w układzie. Analiza tych drgań, mierzonych np. za pomoca akcelerometrów, umozliwia detekcję uszkodzeń przekładni. Z uwiagi na trudności pomiatrowe dąży się jednak do eleminacji układów pomiarowych drgań przez zastąpienie ich metodami obliczeniowymi. Znając...
-
Main inductances of induction motor for diagnostically specialized mathematical models
Publication -
Sensorless Control of Induction Motor Supplied by Current Source Inverter
Publication -
Advanced control of induction motor based on load angle estimation.
PublicationW artykule przedstawiono układ sterowania silnikiem asynchronicznym klatkowy wykorzystujący estymację kąta obciążenia pracujący bez pomiaru prędkości obrotowej. W artykule przedstawiono zasadę działania układu i motodę odtwarzania zmiennych opartą w części o zależności stanu ustalonego. Przedstawiono zrealizowany regulator rozmyty kąta obciążenia. Zaprezentowane zostały wyniki symulacji i eksperymentu przeprowadzone z użyciem...
-
Properties of control systems based on nonlinear models of the induction motor.
PublicationW artykule przedstawiono zastosowanie obserwatora prędkości kątowej wirnika silnika indukcyjnego w nielinowych układach regulacji. Porównano dwa typy układów sterowania multiskalarnego. Przedstawiono przypadek niestabilnej pracy układu nieliniowego sterowania za pomocą symulacji komputerowej.W artykule przedstawiono dwa układy sterowania silnikiem asynchronicznym klatkowym, zasilanym z falownika napięcia, oparte na modelu multiskalarnym,...
-
The choice of parameters of induction motor model using a genetic algorithm.
PublicationRozważano problem doboru parametrów modeli matematycznych dużych 3 -fazowych silników indukcyjnych. Modele o prawidłowo dobranych parametrach mogą być pomocne podczas procedur projektowych. Podane silniki mogą być używane jako napędy sterów strumieniowych statków. Symulacje w środowisku Matlab, uwzględniają modele statyczne silników. Parametry silników dobierane są za pomocą przybornika Genetic Algorithm Toolbox. Skuteczność metody...
-
Output filter for voltage source inverter supplying induction motor
PublicationW artykule przedstawiono problemy związane z występowaniem składowej zerowej w falowniku napięcia. Jako rozwiązanie zastosowano filtr bierny składowej zerowej dodatkowo pełniący funkcję filtru sinusoidalnego. Filtr nie wprowadza zauważalnych przesunięć prądów i napięć na wejściu i wyjściu układu. Przedstawiono metodę doboru elementów filtru w prostokatnym układzie współrzędnych oraz wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych....
-
Speed sensorless nonlinear control of induction motor in the field weakening region
Publication -
Properties of sensorless control systems based on multiscalar models of the induction motor
Publication -
Use of Neural Networks in Diagnostics of Rolling-Element Bearing of the Induction Motor
Publication -
Control of the induction motor in the field weakening region based on the multiscalar model.
PublicationNajwiększą korzyścią płynąca z zastosowania w układzie regulacji modelu multiskalarnego jest pełne odsprzężenie toru sterowania prędkością i toru sterowania strumieniem. Wykorzystanie zależności występujących w modelu multiskalarnym pozwala na określenie maksymalnego momentu wyjściowego w układzie napędowym dla zakresu osłabiania pola. Zaproponowany został bezczujnikowy układ regulacji w oparciu o obserwator prędkości.
-
Induction Motor Multiscalar Model Based Sensorless Control Using Power Measurement
Publication -
Nonlinear control of induction motor in field weakning region with consideration of stator flux
PublicationMetody nieliniowgo sterowania mogą poprawić właściwości silnika indukcyjnego w stanach przejściowych wektora strumienia. Badano sterowanie oparte na modelu multiskalarnym silnika indukcyjnego w zakresie osłabiania pola. Dwie nowe zmienne wejściowe pojawiające się w modelu multiskalarnym są równe czynnej i biernej mocy silnika. Pokazano, że te wielkości mogą byc kompensowane, jeżeli rozważane są jako mierzone zakłócenia. Maksymalny...
-
Model and simulation tests of a squirrel-cage induction motor with oscillation of air gap
PublicationPrzedstawiono model matematyczny silnika, który pozwala na wprowadzanie ekscentryczności wirnika. Zaprezentowano obliczone widma prądu z wprowadzoną oscylacją wirnika, co z pewnym przybliżeniem odpowiada uszkodzeniu łożyska. Rezultaty symulacji pozwalają na określenie zależności pomiędzy oscylacją szczeliny powietrznej i składowych w widmie prądu.
-
Control Systems of an Induction and Synchronous Motor Supplied by Current Source Converter Working as Generator
Publication -
Application of Feedback Linearization for Air Gap Flux Control of Induction Motor in the Field Weakening Region
Publication -
Comparison of induction motor bearing diagnostic test results through vibration and stator current measurement
PublicationThe paper discusses results of tests performed by authors, related to the angine bearings diagnostic using vibration and stator current measurements. The paper contains the description of an automatic measurement system, developed for measurement of those harmonics and processing that to obtain bearing diagnostic information. System was tested on objects with intentionally made defects in bearings, results of this test was also...
-
Rotor broken bar diagnostics in induction motor drive using Wavelet packet transform and ANFIS classification
Publication -
Jarosław Guziński prof. dr hab. inż.
PeopleJaroslaw Guzinski received M.Sc., Ph.D. and D.Sc. degrees from the Electrical Engineering Department at Technical University of Gdansk, Poland in 1994, 2000 and 2011 respectively. Since 2016 he is Associate Professor at Gdansk University of Technology. Currently he is the head of the Department of Electric Drives and Energy Conversion. From 2006 to 2009 he was involved in European Commission Project PREMAID Marie Curie, ‘Predictive...
-
Speed sensorless ac drive with inverter output filter and fault detection using load torque signal
PublicationIn this paper, a sensorless induction motor (IM) drive using speed observer system is presented. The system includes load torque computation for gear fault detection. Nonlinear control method is adopted for controlling the motor over a wide speed range. An LC filter for smoothing current and voltage waveforms is used at the output of the voltage inverter. The use of filter imposes more building of the used observer to avoid using...
-
Sensorless Control of Polyphase Induction Machines
PublicationThe basics of transformations of polyphase systems into orthogonal systems are explained. Vector models of induction machines in orthogonal planes are analysed and multiscalar models for rotor flux and main flux together with stator current are presented. A speed observer based on an extended model of the induction machine for selected variables is applied in the control system for the induction machine. On the basis of the model...
-
Krzysztof Karwowski dr hab. inż.
People -
Sensorless Multiscalar Control of Five-Phase Induction Machine with Inverter Output Filter
PublicationThe paper presents a complete solution for speed sensorless control system for five-phase induction motor with voltage inverter, LC filter and nonlinear control of combined fundamental and third harmonic flux distribution. The control principle, also known as multiscalar control, nonlinear control or natural variables control, is based on a use of properly selected scalar variables in control feedback to linearize controlled system....
-
Analiza działania rozszerzonego obserwatora prędkości w szerokim zakresie zmian prędkości maszyny indukcyjnej
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z odtwarzaniem zmiennych stanu maszyny indukcyjnej. Wykorzystano obserwator oparty na modelu matematycznym maszyny z dodatkowymi zmiennymi. Przedstawiono macierz stanu zlinearyzowanych równań błędu odtwarzania. Opisano sposób definiowania wyznacznika jakości na podstawie rozkładu biegunów obserwatora. Zaproponowano metodę korekcji wzmocnień wraz ze zmianą warunków pracy maszyny. Wykazano...
-
A Universal Gains Selection Method for Speed Observers of Induction Machine
PublicationProperties of state observers depend on proper gains selection. Each method of state estimation may require the implementation of specific techniques of finding those gains. The aim of this study is to propose a universal method of automatic gains selection and perform its verification on an induction machine speed observer. The method utilizes a genetic algorithm with fitness function which is directly based on the impulse response...
-
Audible noise in ship’s electrical drive systems with frequency converters
Open Research DataThe presented dataset is part of research focusing on the impact of the ship's electrical drive systems with frequency converters on vibrations and the level of audible noise on ships.