Controlador preditivo aplicado na regulação das correntes de um motor CC de ímãs permanentes sem escovas de baixa indutância - Valle, Rodolfo Lacerda (2017)
Esta tese apresenta as etapas de projeto e de implementação de um controlador digital preditivo para regular as correntes de um motor CC de ímãs permanentes sem escovas (do inglês, Permanent Magnets Brushless DC motor) (BLDC) de baixa indutância, trifásico a três ﬁos. Estes tipos de motores são usualmente acionados por conversores eletrônicos de potência com múltiplos estágios, comutados em altas frequências, ou usam ﬁltros adicionais para limitar as ondulações de corrente. As formas de onda da força contra eletromotriz induzida e das correntes retangulares diﬁculta o projeto e sintonia de controladores lineares. A complexidade desta tarefa aumenta quando se considera a ampla faixa de velocidade de operação do motor. Controladores digitais preditivos são facilmente implementados em processadores digitais de sinais, tendo sido usados com sucesso para regular correntes de diferentes tipos de conversores eletrônicos de potência. Três estratégias de comutação (bipolar, unipolar síncrona e unipolar) são usadas para obter três controladores PWM preditivos para regular as correntes retangulares do motor BLDC, sem a necessidade de ﬁltros ou conversores adicionais. O fato das correntes ﬂuírem por apenas duas das fases do motor em cada intervalo de π/3 rad permite operar o inversor fonte de tensão trifásico (Voltage Source Inverter) (VSI) como um conversor CC-CC em ponte completa. Esta característica simpliﬁca o algoritmo de controle sendo necessário apenas um controlador para as correntes trifásicas. Parcelas para compensar o erro em regime permanente devido ao tempo morto, queda de tensão nos interruptores e atrasos de amostragem e de disparo dos interruptores são incorporadas à lei de controle modiﬁcada. Resultados experimentais e de simulação para um motor BLDC trifásico de 5 kW/48 V são apresentados para demonstrar a viabilidade da proposta. O algoritmo de controle do sistema de acionamento do motor BLDC foi implementado usando o controlador digital de sinais TMS320F28335.