Små motorer driver allt från små bekvämligheter, som skrivbordsfläktar, till större säkerhetssystem, som ugnsavgassystem - men de kan vara mer exakta, enligt en forskargrupp från Mitsubishi Electric Research Laboratories.

Ett internationellt samarbete från Japan och Massachusetts presenterade en förbättrad algoritm för att spåra motorprestanda och hastighetsuppskattning i IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica .

Induktionsmotorer drivs via en växelström som levereras via utrustning som kallas en drivenhet. En rotor är upphängd genom en staplad cylinder av metalllindningar som, en gång drivs, skapa ett magnetfält som tvingar rotorn att rotera. Hastigheten beror på enhetens effekt och variation.

Utan sensorer för att detektera hastigheten på enheten, rotorns hastighet är otroligt svårt att uppskatta. Det finns några metoder för att bestämma hastigheten, men, enligt Wang, de saknas.

"Uppskattning av rotorhastighet för induktionsmotorer är ett nyckelproblem i motorvarvtal utan motor, "skrev Yebin Wang, Senior Principal Research Scientist på Mitsubishi Electric Research Laboratories i Cambridge, Massa, och författare till tidningen.

"Befintliga tillvägagångssätt har begränsningar som att onödigt anta rotorhastighet som en konstant parameter, "Skrev Wang. Han noterade också att vissa tillvägagångssätt gör avvägningar mellan uppskattningsbandbredd och mätfasthet, men de erbjuder enkla mönster som kan byggas ut.

Rotorhastigheten kan behandlas som en tillståndsvariabel, snarare än en konstant variabel. Tillståndsvariabler antas vara sanna för hela motorsystemet, om inte någon yttre kraft manipulerar dem och de förändras. Wang och hans team tog tillståndsvariablerna och ändrade sina koordinater för att låta systemet förbli stabilt, i förhållande till sig själv. Genom att låta systemvariabler förbli synkroniserade men rörliga som helhet, forskarna kunde utföra matematiska experiment för att manipulera systemet och bestämma specifika hastighetsvariationer och förändringar.

"Experiment visar den potentiella effektiviteten och fördelarna med den föreslagna algoritmen:snabb hastighetsuppskattning övergående och enkel inställning, "Skrev Wang." Detta dokument avslöjar också ett antal frågor. "

En stor fråga är att för att bättre uppskatta hastigheten, alla variabler i systemet måste vara kända. I verkliga scenarier, det är osannolikt att varje variabel kommer att identifieras exakt.

Wang och teamet planerar att vidareutveckla mer systematiska lösningar för att hantera systemstabiliteten och att generalisera sin föreslagna algoritm för att ta hänsyn till osäkerheter i systemet.