Projektowanie obserwatora dla silnika szeregowego prądu stałego

Abstract

The problem of angular velocity estimation in DC motor is considered. The goal is design of the observer asymptotically reconstructing angular velocity without information about angular position. Design algorithm for high-gain nonlinear observer is proposed. Such design is based on differential geometry methods. Resulting observer is subjected to series of simulational tests. The comparison with linear full order Luenberger observer is made. Also there is presented the idea of asymptotic load torque reconstruction. Robustness in regard to disturbances and modeling errors is discussed.

Rozważany jest problem estymacji prędkości w silniku prądu stałego. Celem jest konstrukcja obserwatora odtwarzającego asymptotycznie prędkość bez wykorzystania pomiaru położenia. Proponowany jest algorytm konstrukcji obserwatora nieliniowego z dużym wzmocnieniem. Do konstrukcji tej stosowane są metody zaczerpnięte z geometrii różniczkowej. Obserwator uzyskany w ten sposób poddany jest testom symulacyjnym. Przeprowadzone jest również porównanie jego działania z liniowym obserwatorem Luenbergera pełnego rzędu. Prezentowana jest również koncepcja asymptotycznego odtwarzania momentu obciążenia. Przeprowadzona jest również dyskusja odporności obserwatora na zakłócenia i błędy identyfikacji parametrycznej.