كنترل پيش‌بين موتور سنكرون آهنرباي دائم تغذيه شده با مبدل ماتريسي

دكتري

در اين رساله روش پيش‌بين براي كنترل سيستم محركه يك موتور سنكرون آهنرباي دائم تغذيه شده با مبدل ماتريسي معرفي و مورد پياده‌سازي عملي قرار مي‌گيرد. با توجه به اين كه براي كنترل سيستم‌هاي محركه متغيرهاي مختلفي را مي‌توان تحت كنترل قرار داد، الگوريتم كنترل پيش‌بين متداول و معادلات لازم آن براي دو روش كنترل پيش‌بين جريان و كنترل پيش‌بين گشتاور معرفي مي‌شود. از طرفي از آن‌ جايي كه مبدل ماتريسي قابليت كنترل ضريب توان ورودي را نيز دارد، متغير ديگري در الگوريتم كنترل پيش‌بين به منظور كنترل ضريب توان ورودي در نظر گرفته مي‌شود. از طرفي در روش‌هاي پيش‌بين متداولي كه تا كنون براي كنترل مبدل‌هاي ماتريسي معرفي شده است تمام متغيرهاي تحت كنترل براي تمام حالت‌هاي معتبر كليدزني مبدل پيش‌بيني مي‌شوند و با توجه به اين كه مبدل ماتريسي شامل 27 حالت معتبر كليدزني است، بررسي تمام حالت‌ها به محاسبات زيادي نياز دارد و بنابراين زمان نمونه‌برداري بايد به اندازه كافي بزرگ در نظر گرفته شود تا زمان لازم براي اجراي الگوريتم فراهم گردد. ولي از آنجا كه روش كنترل پيش‌بين فاقد مدولاتور است، براي رسيدن به عملكردي مشابه با روش‌هايي كه در آن‌ها از مدولاتور استفاده مي‌شود، در روش پيش‌بين بايد از زمان نمونه‌برداري كوچكتري استفاده شود و بنابراين انتخاب زمان نمونه‌برداري بزرگ عملكرد سيستم را تحت تاثير قرار مي‌دهد. پس بايد از پردازنده‌هاي قدرتمندتري استفاده شود تا بتواند محاسبات لازم را در مدت زمان كمتري انجام دهد. ولي، پردازنده‌ قوي‌تر هزينه پياده‌سازي را بالا مي‌برد و بنابراين استفاده صنعتي و تجاري از آن را با محدوديت مواجه مي‌كند. به همين دليل در اين رساله روش‌هاي نويني معرفي مي‌شود كه محاسبات لازم و در نتيجه زمان اجراي الگوريتم پيش‌بين براي مبدل ماتريسي را به طور قابل ملاحظه‌اي كاهش مي‌دهند. به منظور اعتبار سنجي و مقايسه عملكرد روش‌هاي معرفي شده در اين رساله، همه اين روش‌ها بر روي يك مجموعه آزمايشگاهي يكسان پياده سازي مي‌شوند و نتايج حاصل از آن‌ها مورد ارزيابي و مقايسه قرار مي‌گيرند. از جهتي ديگر، روش كنترل پيش‌بين از مدل رياضي سيستم براي پيش‌بيني رفتار متغيرهاي تحت كنترل استفاده مي‌كند و در صورت عدم تطابق پارامترهاي اين مدل با پارامترهاي واقعي سيستم، عملكرد سيستم تحت تاثير قرار مي‌گيرد. در اين رساله روش ساده و نويني ارائه مي‌شود كه بدون آن‌ كه محاسبات زيادي به الگوريتم كنترل پيش‌بين تحميل كند، عملكرد الگوريتم پيش‌بين را در صورت عدم تطابق پارامترها بهبود مي‌بخشد. جهت تاييد عملكرد اين روش نيز نتايج حاصل از پياده‌سازي آن بر روي يك مجموعه آزمايشگاهي ارائه و با نتايج روش متداول كنترل پيش‌بين مقايسه مي‌شود.

190295

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيد عليرضا داوري

قدرت

دكتر داود عرب خابوري