Wykorzystanie algorytmów ewolucyjnych do doboru wzmocnień rozszerzonego obserwatora prędkości maszyny indukcyjnej

W pracy opisano sposób doboru wzmocnień rozszerzonego obserwatora prędkości maszyny indukcyjnej przy wykorzystaniu algorytmów ewolucyjnych. Zaproponowano funkcję celu opartą na rozkładzie biegunów obserwatora. Ze względu na wpływ prędkości maszyny na dynamikę obserwatora zaproponowano dobór wzmocnień obserwatora dla różnych przedziałów prędkości. Dla poszczególnych przedziałów zaprezentowano wyniki doboru wzmocnień w postaci tabel prezentujących wartości funkcji celu w ostatnim pokoleniu algorytmu ewolucyjnego w kolejnych próbach doboru wzmocnień.

The paper concerns the problem of gains selection of extended speed observer for induction machines. Equations of the observer as well as equations of the dynamics of estimation errors have been presented. Dynamic properties and stability of the observer depend on proper gains selection. The analyzed observer requires an adjustment of 12 gains. Furthermore, the complexity of linearized equations of the error estimation dynamics makes an analytical solution approach for the problem of gains selection impossible. A method based on evolutionary algorithm has been proposed in order to counteract this problem, where a cost function based on poles placement of the observer has been presented. Defined cost function ensures stability of the observer as well as good dynamic properties. The main goal is a transient time reduction of the observer which ensures a proper damping properties in order to avoid the presence of estimation errors oscillations during transient states. Three different rotor speed ranges are considered with separate observer gains set. A series of gains selection attempts have been conducted for every presented speed range. The final results presents and discusses the cost function values in the last generation of evolutionary algorithm.