Simulación y comparación de algoritmos de control vectorial para un motor síncrono de imanes permanentes

Abstract

Se presenta el estudio, simulación y comparación de algoritmos de control vectorial aplicado a motores síncronos de imanes permanentes (PMSM), mediante la plataforma de simulación Matlab (R2017a) Simulink 8.9. Se realiza un estudio del modelo matemático que describe a un PMSM. Las técnicas de control de campo orientado (FOC) y directo del par (DTC), se realiza en el sistema de referencia bifásico síncrono (d,q) y bifásico estacionario (a,ß) respectivamente. Las variables a controlar para las dos técnicas de control son el par, flujo y velocidad. Para el control del par y flujo, en la técnica FOC se utiliza controladores PI y el VSPWM para determinar el vector de voltaje que alimentará al PMSM, mientras que en la técnica DTC se utilizan controladores de histéresis y una tabla de selección del vector de voltaje que alimentará al PMSM. Para el control de velocidad, en la técnica DTC y FOC el lazo de control se cierra con la velocidad mediada del PMSM y la sintonización del controlador PI se realiza de forma manual, después de varias pruebas se ajustan sus ganancias, con el objetivo de tener una mejor respuesta dinámica del sistema. Dentro del análisis que conlleva a la determinación de que técnica de control es la más efectiva, se toman en cuenta el tiempo de respuesta en alcanzar el par deseado, los rizados que presentan el par y el flujo del PMSM, mientras que, para la velocidad se toma en cuenta el sobreimpulsó y tiempo de establecimiento.