PMSM sensorless stimatore di flusso e velocità

[fede1978]

Salve, qualcuno di voi sa consigliarmi una pubblicazione (un libro preferibilmente) che contenga un'implementazione di uno stimatore di flusso e posizione per un controllo sensorless di un motore sincrono a magneti permanenti superficiali. L'implementazione può essere in codice C oppure in MATLAB.
Ho cercato molto ma trovo solo dissertazioni teoriche, poche e scarne implementazioni.
Non mi servono implementazioni da parte di fornitori di microcontrollori, vorrei disporre del diritto di usare il codice come voglio, non vorrei dover sottostare quindi a condizioni di copyright.
Grazie

[SandroCalligaro]

fede1978, prima di provare a risponderti, ti faccio qualche domanda...

Prima di tutto, quello che chiedi ti serve per sviluppare qualcosa per lavoro, o è per "giocarci", o per didattica?

Perché vuoi proprio uno stimatore di flusso? O ti serve un metodo per fare controllo sensorless?
Ad esempio, ti andrebbe bene anche una stima della back-EMF (cioè tensione indotta dal magnete)?

Perché dici che la maggior parte delle pubblicazioni è "teorica"? Gli articoli non riportano quasi mai i dettagli dell'implementazione (ad esempio in C), ma dalle equazioni di aggiornamento delle variabili, solitamente è abbastanza facile ricavare il codice corrispondente, anche se è vero che qualche dettaglio può essere importante (in molti casi non lo è, ma in casi particolari, sì).

[fede1978]

Ciao, lo stimatore mi serve per fini commerciali, lavorative.
Devo sviluppare un controllo di un motore PMSM sensorless, lo stimatore mi serve per conoscere la posizione del rotore e la sua velocità di rotazione, senza avere a disposizione un encoder.
Ho cercato tra le varie pubblicazioni, ci sono molte disquisizioni teoriche, ma poco codice Ansi C.

Grazie

[EcoTan]

controllo sensorless di un motore sincrono a magneti permanenti superficiali

Il controllo può essere anche ad anello aperto, senza stimatore e senza encoder, commutando l'alimentazione per ottenere l'avanzamento di ogni passo. Credo che i motorini degli hardisk, stampanti e simili funzionino in questo modo (anche dei miei robottini, programmati appunto in C).

P.S. Credo che questa risponda al tuo caso:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 00857B.pdf
e sia senza copyright

[SandroCalligaro]

EcoTan, immagino che fede1978 voglia realizzare un controllo sensorless con forme d'onda sinusoidali. L'open-loop funziona solo per carico relativamente basso, ed è piuttosto inefficiente.
In generale, anche il controllo "brushless-DC" funziona bene solo sulla carta, con back-EMF trapezoidali (che non esistono, nella realtà) e corrente che varia a gradino (cosa impossibile da ottenere).

Al contrario, il FOC sensorless funziona bene, sotto certe ipotesi. Le limitazioni sono in termini di banda passante del controllo (che è inferiore a quella ottenibile con un sensore di posizione decente) e soprattutto in termini di velocità minima di funzionamento. In pratica, se si usano osservatori che sfruttano la tensione indotta, per velocità molto basse non si può garantire il funzionamento regolare (soprattutto a carico, ancora peggio se variabile).

I documenti più vicini all'implementazione sono quelli dei produttori di microcontrollori, quelli dei quali mi ricordo documenti sul sensorless sono TI, Microchip, Freescale ed ST.
Ho visto che Microchip propone osservatori della back-EMF sliding-mode, stessa cosa (se mi ricordo ben) proponeva TI.
Per TI bisogna cercare tra le cose vecchie, perché qualche anno fa hanno iniziato a proporre l'INSTAspin, un algoritmo (osservatore di flusso) proprietario, che viene messo in una ROM non accessibile (sono documentate solo le funzioni di accesso).
ST ha fatto della bellissima documentazione, con parecchie spiegazioni. La loro libreria usa un osservatore di back-EMF tipo Luenberger (lineare), che è a mio parere la soluzione migliore. Secondo me, in quel documento trovi anche delle indicazioni precise sull'implementazione. Puoi anche ispezionare il codice, senza necessariamente copiarlo.

Sull'argomento abbiamo scritto qualcosa, ad esempio:
https://www.researchgate.net/publication/306315174_Design_Issues_and_Estimation_Errors_Analysis_of_Back-EMF-Based_Position_and_Speed_Observer_for_SPM_Synchronous_Motors
https://www.researchgate.net/publication/337503604_Discrete-Time_Implementation_Issues_in_Back-EMF_Observer_for_Sensorless_Control_of_PMSM_and_SynRM
Il primo, ahimé, ha almeno un errorino.

[fede1978]

Grazie della cortese risposta Sandro,
è quello che stavo cercando. Proseguirò con lo studio delle tue pubblicazioni.