Entwurf und Implementierung eines adaptiven Reglers zur Minimierung des Drehmomentrippels in PM-Synchronmotoren

Dieses Papier behandelt das Problem der Minimierung des Drehmomentrippels in Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSMs) und schlägt eine adaptive Rückkopplungsstruktur als Lösung vor. Zunächst wird ein Modell des PMSM entwickelt und getestet, das ein Drehmomentrippelphänomen umfasst. Obwohl es sich leicht von dem konventionellen Modell unterscheidet, ist unser Modell dennoch kompakt und für die Regelung geeignet. Alle Parameter des Modells haben eine physikalische Bedeutung und können entweder direkt gemessen oder in einem numerisch zuverlässigen Verfahren geschätzt werden. Anschließend wird ein adaptiver Regelalgorithmus beschrieben, der eine Geschwindigkeitsverfolgung ermöglicht und gleichzeitig das Drehmomentrippel minimiert. Schließlich wird der vorgeschlagene Algorithmus in Simulationen verifiziert und in einem Hardware-Setup implementiert. Experimentelle Ergebnisse zeigen eine signifikante Reduzierung des Drehmomentrippels (um 27 dB). Umfassende Analysen und Simulationen der hardwarebedingten Einschränkungen wurden ebenfalls durchgeführt, um die Probleme aufzudecken und zu quantifizieren, die die praktische Leistung zur Minimierung des Rippels beeinträchtigen könnten.