Elektrotechnisches Institut (ETI)

Entwicklung eines Drehmomentbeobachters im FPGA auf Basis eines Maschinenmodells

  • Motivation
    Prüfstände  zur  Vermessung  von  elektrischen  Maschinen  oder  zum  Test neuer  Regelungsmethoden  benötigen  eine  genaue  und  dynamische Drehmomenterfassung. Um Prüfstände in größerem Umfang  aufbauen zu können,  ist  eine  Ausstattung  aller  Prüfstände  mit  der  erforderlichen Messtechnik aus  Kostengründen nicht möglich. Daher soll in dieser Arbeit ein  Drehmomentbeobachter  für  die  Lastmaschine  entwickelt  werden, welcher  auf  Basis  winkelabhängiger  Maschinenkennfelder  und hochfrequenter  Messdaten  einen  adäquaten  Ersatz  für  eine Drehmomenterfassung darstellt.  
     
    Aufgabenstellung
    In  einer  vorangegangenen  Arbeit  wurden  bereits  Prüfstände  zur  „locked-rotor“ und hochfrequenten Drehmomenterfassung entwickelt und aufgebaut. Auf  Basis  dieser  Messergebnisse  soll  ein  Maschinenmodell  im  FPGA entworfen, parametriert und getestet werden. Dazu steht ein Kleinantriebeprüfstand mit klassischer Drehmomentmessung zur  Verfügung.  Der  verwendete  Stromrichter  verfügt  sowohl  über breitbandige  Strom-  und  Spannungsmessungen,  als  auch  eine Stromsteigungsmessung  auf  Basis  einer  planaren  Rogowskispule.  Die Stromsteigungsmessung  soll  zur Erweiterung  des  Messbereichs  der Strommessung  eingesetzt  werden
    und eine genauere Modellierung der Maschine  zulassen.  Abschließend soll  der  so  entwickelte Drehmomentbeobachter  auf  dem Prüfstand validiert werden.

    Ausschreibung als *.pdf