Backstepping control of a bearingless induction motor based on a linear extended state observer

Der Artikel stellt eine neuartige Rückwärtssteuerungsstrategie für einen lagerlosen Induktionsmotor (BL-IM) vor, der einen linearen erweiterten Zustandsbeobachter (LESO) nutzt, um die Reaktionsgeschwindigkeit, Störungsabwehr und Federungsleistung zu verbessern. Der BL-IM vereint die Vorteile herkömmlicher Induktionsmotoren und magnetischer Lager und eignet sich daher für Anwendungen in der Energiespeicherung von Schwungrädern, in sterilen Umgebungen und in den Biowissenschaften. Die Autoren gehen auf die Komplexität des BL-IM-Systems ein, indem sie die Rückschrittkontrolle einsetzen, die das nichtlineare System hoher Ordnung in Subsysteme niedrigerer Ordnung zerlegt und so Stabilität und Präzisionskontrolle gewährleistet. Das LESO dient zur Beobachtung und Kompensation von Totalstörungen und verbessert die dynamische Leistung und Robustheit des Systems gegenüber externen Belastungen. Die vorgeschlagene Strategie wird durch Simulationen und Experimente validiert, die im Vergleich zu herkömmlichen PID-Kontrollmethoden und robusten Rückschrittskontrollmethoden überlegene Geschwindigkeitsreaktionen, Suspensionsleistungen und Störungsvermeidungsfähigkeiten zeigen. Der Artikel schließt mit der Hervorhebung der signifikanten Verbesserungen der Gesamtleistung der BL-IM, die sie zu einer wertvollen Ressource für Spezialisten in Steuerungstechnik und Elektrotechnik macht.