"Controllo sensorless di un motore sincrono a magneti permanenti: validazione sperimentale su un elettrodomestico”

In the industrial field, the main control techniques used are PID or PI regulators. This thesis aims to demonstrate that the Sliding Mode Control (SMC) technique, which is non-linear, robust and theoretically invariant to system uncertainties, can be more efficient than traditional methods. Specifically, the SMC technique will be utilized for the sensorless control of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) in a dishwasher’s discharge pump. The effectiveness of this technique has already been proven in simulated environments; therefore, this work aims to validate experimentally the results obtained within the simulator made by Whirlpool Fabriano. The graphic results show that the control action performed by the SMC has excellent performance, high readiness, and accurate tracking of references. In addition, the quantitative results obtained by calculating the Integral Absolute Error (IAE) and Mean Squared Error (MSE) indices show that even when parametric changes occur, the SMC preserves its control qualities. The same indices were calculated during the experimental validation: we note that the IAE and MSE values obtained on the real system are similar to those obtained in simulation under nominal conditions. The behavior of the implemented controllers and the values of the indices obtained prove that the SMC is a valid and highly performing alternative to the PI control.

Le principali tecniche di controllo, in ambito industriale, fanno uso principalmente di regolatori di tipo PID o PI. L’obiettivo del presente elaborato è quello di mostrare come una tecnica di controllo non lineare, robusta e teoricamente invariante rispetto alle incertezze di sistema, possa risultare più efficiente rispetto a quelle tradizionali. Si tratta della tecnica Sliding Mode Control (SMC) e verrà utilizzata per il controllo sensorless di un motore sincrono a magneti permanenti (PMSM); in particolare sarà impiegata in una pompa di scarico di una lavastoviglie. L’efficacia di questa tecnica è già stata provata in ambienti simulati; perciò, questo lavoro ha come obiettivo quello di validare sperimentalmente i risultati ottenuti all’interno del simulatore realizzato dalla Whirlpool di Fabriano. I risultati grafici ottenuti mostrano che l’azione di controllo eseguita dallo SMC ha eccellenti performance, un’elevata prontezza e un accurato inseguimento dei riferimenti. Inoltre, i risultati quantitativi ottenuti calcolando gli indici Integral Absolute Error (IAE) e Mean Squared Error (MSE) dimostrano che anche al verificarsi di variazioni parametriche, lo SMC preserva le sue qualità di controllo. Gli stessi indici sono stati calcolati durante la validazione sperimentale: si nota che i valori di IAE e MSE ottenuti sul sistema reale, sono simili a quelli ottenuti in simulazione in condizioni nominali. Il comportamento dei controllori implementati e i valori degli indici ottenuti provano che lo SMC rappresenta un’alternativa valida e altamente performante rispetto al controllo PI.