Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
https://hdl.handle.net/20.500.12104/90599Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Muñoz Gómez, Gustavo | |
| dc.date.accessioned | 2022-01-20T03:23:05Z | - |
| dc.date.available | 2022-01-20T03:23:05Z | - |
| dc.date.issued | 2021-02-12 | |
| dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/90599 | - |
| dc.description.abstract | Los motores de corriente directa sin escobillas gozan de gran popularidad en diversas aplicaciones debido a su alta eficiencia y densidad de potencia. Estas máquinas eléctricas son utilizadas en electrodomésticos, vehículos eléctricos, robots móviles, en aplicaciones aeroespaciales y un gran número de aplicaciones industriales. Obtener un desempeño deseado en estas aplicaciones puede resultar muy complejo debido a características no lineales, perturbaciones de carga y variaciones paramétricas. Este trabajo aborda el problema de diseño de controladores por modos deslizantes discretos para regular la velocidad de motores de corriente directa sin escobillas. Se presenta el modelado del motor tomando en cuenta las dinámicas de las variables no sinusoidales. Para obtener una correcta orientación al campo se utiliza una transformación modificada que compensa las variaciones resultantes de la transformación de Park para motores con variables no sinusoidales. La técnica de control por modos deslizantes es robusta ante la presencia de perturbaciones que están en el sub-espacio de control (perturbaciones acopladas) pero es susceptible a perturbaciones que están fuera del sub-espacio de control (perturbaciones no acopladas). Para mejorar la robustez del sistema ante perturbaciones presentes fuera del campo de acción del control por modos deslizantes convencional se desarrolló un algoritmo de control por modos deslizantes anidados en tiempo discreto para el seguimiento de la velocidad de rotor. También se presenta el diseño de un observador por modos deslizantes para la estimación de las fuerzas contraelectromotrices del motor necesarias para realizar la modificación de transformación propuesta. Se implementa el observador por modos deslizantes debido a su simplicidad de diseño y bajo coste computacional, esto comparado con otros observadores comúnmente aplicados a máquinas eléctricas, como es el caso de observadores de Luenberger, adaptativos, por filtro extendido de Kalman, entre otros. | |
| dc.description.tableofcontents | 1. Introducción 1 1.1. Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.1. Técnicas de control para motores BLDC . . . . . . . . . . . 2 1.2. Planteamiento del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3.1. Objetivos particulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2. Modelado del motor BLDC 7 2.1. Motor de corriente directa sin escobillas . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2. Modelo matemático del motor BLDC . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2.1. Modelo matemático en variables naturales . . . . . . . . . 9 2.2.2. Modelo matemático del motor BLDC en marco de referencia (,) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2.3. Modelo matemático del motor BLDC en marco de referencia (d,q) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.4. Modelo matemático del motor BLDC en marco de referencia (d,q)-modificado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3. Introducción a modos deslizantes 17 3.1. Control por modos deslizantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.2. Modos deslizantes Clásicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.2.1. Técnica de modos deslizantes en tiempo continuo . . . . . 18 3.2.2. Ejemplos de sistemas dinámicos con modos deslizantes . 19 3.2.3. Modos deslizantes en relevadores y sistemas de estructura variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 V ÍNDICE GENERAL 3.2.4. Método de control equivalente . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2.5. Significado físico de control equivalente . . . . . . . . . . . 27 3.3. Observadores de modos deslizantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3.1. Observadores asintóticos lineales . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3.2. Observadores para sistemas lineales por modos deslizantes 30 3.4. Modos Deslizantes de Alto Orden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.4.1. Algoritmo “twisting” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.4.2. Algoritmo “super-twisting” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.5. Control por modos deslizantes discreto . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.5.1. Sistemas en tiempo discreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.5.2. Concepto de modo deslizante discreto . . . . . . . . . . . . 35 3.5.3. Sistemas lineales en tiempo discreto con parámetros conocidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.6. Cuasi-modos deslizantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.6.1. Formulación del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.6.2. Atributos de VSC’s discretos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.6.3. Definición de cuasi-modos deslizantes . . . . . . . . . . . . 44 3.6.4. Ley de alcance aproximada . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.6.5. Diseño de la función de conmutación . . . . . . . . . . . . 45 3.6.6. Ley de control discreta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.6.7. La banda de cuasi-modo deslizante . . . . . . . . . . . . . 48 4. Modelo matemático del motor BLDC en ecuaciones de Euler-Lagrange 51 4.1. Mecánicas Lagrangianas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.1.1. Principio de Hamilton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.1.2. Ecuaciones Euler-Lagrange . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.1.3. Lagrangiano discreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.1.4. Principio de acción estacionaria discreta . . . . . . . . . . 55 4.1.5. Actualización de las reglas en espacio de estados . . . . . 56 4.1.6. Sistemas forzados discretos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.2. Modelado Euler-Lagrange para un motor BLDC . . . . . . . . . . . 57 4.3. Modelado Euler-Lagrange en tiempo discreto para un motor BLDC 59 5. Control por modos deslizantes para el motor BLDC 65 5.1. Control continuo por modos deslizantes anidados . . . . . . . . . 65 5.2. Control discreto por modos deslizantes anidados . . . . . . . . . . 68 5.2.1. Diseño del observador de las funciones contraelectromotrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 6. Resultados en simulación 73 6.1. Resultados de simulación del observador en tiempo continuo . . 74 6.2. Resultados de simulación del controlador por modos deslizantes anidados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 6.3. Resultados del observador en tiempo discreto . . . . . . . . . . . . 81 6.4. Resultados de simulación del controlador por modos deslizantes discretos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7. Conclusiones y trabajo futuro 87 7.1. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 7.2. Trabajo futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 7.3. Publicaciones realizadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Bibliografía 89 | |
| dc.format | application/PDF | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
| dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
| dc.title | Control por Modos Deslizantes Anidados en Tiempo Discreto | |
| dc.type | Tesis de Doctorado | |
| dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.holder | Muñoz Gómez, Gustavo | |
| dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
| dc.type.conacyt | doctoralThesis | |
| dc.degree.name | DOCTORADO EN CIENCIAS DE LA ELECTRONICA Y LA COMPUTACION CON ORIENTACIONES | |
| dc.degree.department | CUCEI | |
| dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.access | openAccess | |
| dc.degree.creator | DOCTOR EN CIENCIAS DE LA ELECTRONICA Y LA COMPUTACION CON ORIENTACIONES | |
| dc.contributor.director | Alanís García, Alma Yolanda | |
| dc.contributor.codirector | Rivera Domínguez, Jorge | |
| Aparece en las colecciones: | CUCEI | |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|
| DCUCEI10060FT.pdf | 3.91 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Los ítems de RIUdeG están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.