ESTIMADOR DE POSICIÓN ANGULAR PARA MOTORES BLDC

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN INGENIERÍA

ESTIMADOR DE POSICIÓN ANGULAR PARA
MOTORES BLDC

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I

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QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
MAESTRO EN INGENIERÍA
(ELÉCTRICA-­CONTROL)
PRESENTA:
SOLÍS FLORES FERNANDO
Director de Tesis:
Dr. Yu Tang Xu

Diciembre de 2012

 

Resumen
El desarrollo de nuevas t´cnicas parapoder reducir costos en la implementaci´n, y dise˜o, de
e
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n
controladores en la industria, ha tomado relevancia desde que las necesidades que, como sociedad,
hemos creado para sobrellevar nuestra vida diaria resultan insatisfechas, y lamentablemente,
siguen creciendo.
He aqu´ la propuesta de un dise˜o m´s, enfocado s´lo para el uso de motores BLDC (Brushless
ı
n
a
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Direct CurrentMotor, por sus siglas en ingl´s), que trata de dar soluci´n a uno de los problemas
e
o
que aquejan a la industria; tal problema consiste en la estimaci´n de variables de un sistema
o
(Que no son medibles por el alto costo o inexistencia de sensores) a trav´s de otras variables que
e
son totalmente conocidas. Los efectos inmediatos que conlleva el desuso de sensores consisten en
la reducci´n decostos (para dise˜o de controladores) y el ahorro de espacio (en la fabricaci´n de
o
n
o
dispositivos); estos son los puntos que resultan ser la mayor motivaci´n de este trabajo.
o
A grandes rasgos, este trabajo retoma un modelo simplificado, pero representativo, de un
motor BLDC; de tal forma que de dicho modelo es posible el planteamiento de una ecuaci´n
o
(Cuyas variables y parametrosmec´nicos se encuentran separados de sus variables y par´metros
a
a
el´ctricos), donde la parte mec´nica es una trayectoria desconocida que s´lo es dependiente de la
e
a
o
posici´n angular del rotor. En general, la contribuci´n de este trabajo consiste en la proposici´n
o
o
o
de una trayectoria aproximada para dicha ecuaci´n, misma que se considera como un estimador
o
de posici´nangular para un motor BLDC. Tal trayectoria aproximada se propone dependiente
o
de dos par´metros desconocidos, que por conveniencia se consideran constantes, y de la posici´n
a
o
angular. El problema se reduce a la sola estimaci´n de dichos par´metros, mismos que se obtienen
o
a
a trav´s de una estimaci´n adaptable fuera de l´
e
o
ınea, y que una vez conocidos, se sustituyen en
laecuaci´n que se considera el estimador de posici´n angular.
o
o
Palabras clave: Identificaci´n de par´metros fuera de l´
o
a
ınea, motor BLDC, estimador de
posici´n angular
o

Abstract
The development of new techniques in order to reduce implementation and design costs of
controls in industry has gained relevance since de necessities that, we as a society, have created
to endure ourdaily lives remain unsatisfied and, unfortunately, keep growing.
He it is a proposal of another design, focuses on BLDC (Brushless Direct Current) Motors,
that tries to solve one of the problems that ails the industry; that problem consists in the
estimation of variables of a system (Which are not measurable because of the higher costs of
absence of sensors) through other variables that aretotally known. The immediate effect that
entail the desuetude of sensors consists in the cost reduction (for controllers design) and space
saving (in the production of devices), these are de points which are the main causes of this work.
In general terms, this work resume a simplified, but representative, model of a BLDC Motor;
in such a way that from said model is possible the approach of anequation (which mechanical
variables and parameters are separated from its electrical variables and parameters), where the
mechanical part is an undefined trajectory that only depends on the angular position of the
rotor. The contribution of this work consists in the proposition of an approximate trajectory
for said equation, which is considered as an angular position estimator for BLDC Motor. Such...