Observador en cascada para la estimaci´on del par de carga en un motor de CD sin escobillas ? . Axel Coronado–Andrade * Alejandra de la Guerra * Luis Alvarez–Icaza * * Instituto de Ingenier´ıa, Av. Universidad 3000, C.U., 04510, CDMX, Mexico (e-mail: acoronadoa@iingen.unam.mx,e-mail: adelaguerraca@iingen.unam.mx, e-mail: alvar@pumas.iingen.unam.mx) Abstract: En este trabajo se presenta un observador de par de carga y velocidad para el motor de corriente directa sin escobillas. El observador se obtiene al conectar en cascada un observador Luenberger y un diferenciador de modos deslizantes de orden superior. Se presentan las condiciones bajo las cuales se puede asegurar que el error de estimaci´on tiende a cero. Para validar el dise˜ no se incluyen simulaciones de un sistema de control de velocidad de campo orientado junto con el observador en lazo abierto. Keywords: Motor de CD sin escobillas, estimador, observadores, par de carga. 1. INTRODUCCI ´ ON El control de velocidad en m´aquinas el´ectricas es un ´area de gran inter´es, ya que las aplicaciones que requieren variaci´on de velocidad con alto desempe˜ no son cada vez m´as (Gamazo-Real J.C., 2010). En particular, el dise˜ no de observadores de par de carga es importante dado que esta perturbaci´on es la m´as significativa en este sistema de control. En este trabajo se propone un observador de par de carga variable para un motor de corriente directa sin escobillas (BLDC por sus siglas en ingl´es). Como se menciona en Ehsani (2018), el BLDC se puede definir como un motor de iman permanente invertido (PMSM por sus siglas en ingl´es) donde la densidad de flujo en el entrehierro se dise˜ na para tener una forma de onda trapezoidal i.e. la forma de onda de la fuerza contraelectromotriz es trapezoidal. El uso del BLDC se ha extendido debido a que tiene alta densidad de potencia y eficiencia, cualidades que se requieren en aplicaciones tan exigentes como la tracci´on en veh´ıculos el´ectricos (Ehsani et al., 2003). Adicionalmente, estos motores tienen buena disponibilidad en el mercado y usan una electr´onica de potencia de bajo costo. ? Alejandra de la Guerra agradece a DGAPA–UNAM por su beca posdoctoral. Axel Coronado–Andrade agradece a Conacyt con CVU:856213. Este trabajo fue apoyado por el proyecto UNAM- PAPIIT IN104218. El objetivo de este art´ıculo es estimar las perturbaciones en el eje del rotor en un sistema de control basado en el BLDC usando un observador y un diferenciador en cascada. En cuanto a la literatura de observadores inter- conectados para m´aquinas el´ectricas, se tienen los traba- jos de Traor´e et al. (2008) para el motor de Inducci´on (IM por su siglas en ingl´es), de Kim et al. (2010) y de Hamida et al. (2012) para el PMSM. En estos trabajos, se propone un observador no lineal para obtener un estimado de los estados que se acopla con un estimador de los par´ametros del modelo de motor. La diferencia entre el presente trabajo y los observadores interconectados mencionados es: el par de carga no se considera constante y adem´as solo se requiere conocer la cota superior de la perturbaci´on. En este art´ıculo se presenta un observador en cascada para BLDC perturbado basado en los dise˜ nos presenta- dos en Fridman et al. (2007) y en Apaza-Perez et al. (2015). El observador se obtiene al conectar en cascada un observador Luenberger y un diferenciador por modos deslizantes de orden superior (HOSM) para garantizar la convergencia te´orica exacta del estimado en tiempo finito; con los valores de las variables de estado del diferenciador se reconstruye la perturbaci´on. El art´ıculo se organiza como sigue: la secci´on 2 presenta el modelo del BLDC, la secci´on 3 es de preliminares, la secci´on 4 presenta el dise˜ no del observador, la secci´on 5 in- cluye simulaciones del observador propuesto, la secci´on 6 presenta las conclusiones. Memorias del Congreso Nacional de Control Automático ISSN: 2594-2492 Puebla, Puebla, México, 23-25 de octubre de 2019 582 Copyright©AMCA. Todos los Derechos Reservados www.amca.mx