High-Speed Mathematical Model of an Induction Motor Drive and its Microcontroller Implementations

Abstract

У статті подано високошвидкісну математичну модель асинхронного двигуна, призначену для роботи в режимі реального часу на економічно ефективній платформі мікроконтролера ESP32. Порівняння результатів динамічного моделювання, отриманих у Matlab, з результатами, отриманими на мікроконтролері, показує високий ступінь збігу, що свідчить про придатність запропонованого рішення для розроблення доступних симуляторів апаратного забезпечення.This paper presents a high-speed mathematical model of an induction motor in phase coordinates designed for real-time operation on the efficient ESP32 microcontroller platform. The model is based on the method of average voltages in an integration step which ensures high computational speed and numerical stability. The software implementation in the ESP32 microcontroller utilizes the Eigen library and the FreeRTOS operating system to enable real-time performance. The adequacy of the proposed implementation is validated by comparing dynamic simulation results obtained in Matlab with those obtained on the microcontroller. The results show a high degree of agreement, demonstrating the suitability of the proposed solution for developing affordable hardware-in-the-loop simulators for testing and diagnosing real control systems of induction motor drives.