کنترل پیشصبین موتور سنکرون خطی مغناطیس دائم با در نظر گرفتن اثرات انتهایی طولی و مدل اصطکاک
/لقمان عبدی
: مهندسی برق وکامپیوتر
، ۱۳۹۵
، افشاری
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی برق - قدرت
۱۳۹۵/۱۱/۱۳
دانشگاه تبریز
در سالصهای اخیر موتورصهای سنکرون خطی مغناطیس دائم بسیار مورد توجه قرار گرفتهصاند .موتورهای سنکرون خطی مغناطیس دائم (PMLSM) دارای مزایایی نظیر سرعت و شتاب بالا، چگالی نیروی بالا، قابلیت اطمینان بالا و بازده بالا هستند .نقطه مقابل ویژگیصهای مذکور، پیچیدگی زیاد مدل کردن این موتور است، که اثرات انتهایی طولی، مدل اصطکاک و نیروی دندانه موجب آن میصشود .کنترلصکنندهصهای سنتی) کنترل میدان روتورگرا و کنترل مستقیم نیروی رانش (به عنوان محبوبصترین و کارآمدترین روشصهای کنترلی برای ردیابی سرعت موتورصهای سنکرون خطی مغناطیس دائم به کار گرفته میصشود .با این حال، این کنترلصکنندهصها دارای مشکلات ذاتی از جمله حساسیت بالا به پارامترهای ماشین، فرکانس کلیدزنی بالا و عملکرد نامناسب در سرعتصهای پایین است .در این پایانصنامه روش کنترل پیشصبین برای غلبه بر محدودیتصهای ساختار کنترلصکنندهصهای خطی آبشاری و سایر مشکلات ذاتی کنترلصکنندهصهای سنتی ارائه شده است .در ساختار پیشنهادی با کمینهصسازی فرکانس کلیدزنی امکان کنترل مستقیم فرکانس کلیدزنی وجود دارد .عملکرد کنترلصکننده پیشنهادی در یک شبیهصسازی کامپیوتری با استفاده از نرمصافزار MATLAB/Simulink بررسی میصشود .ارزیابی دقیق کنترلصکننده پیشنهادی تحت شرایط عملکرد تغییرات نیروی بار و تغییرات پارامترهای ماشین مورد بررسی قرار می-گیرد .کنترل کننده پیشنهادی استحکام خوبی در مقابل عدم قطعیت پارامترها و اغتشاشات بار در مقایسه با روش-های سنتی دارد، همصچنین کنترلصکننده پیشنهادی در مقایسه با کنترلصکننده DTFC سنتی ۹۱ کاهش فرکانس کلیدزنی داشته است
Nowadays, permanent magnet linear synchronous motor (PMLSM) is extensively used in many applications. PMLSM has advantages over other linear motors, such as high accuracy and acceleration, high efficiency, superior power density and high reliability. The counterpart of this advantage is the increase of complexity of machine model, which presents the so-called longitudinal end effects, friction model, and cogging force.The classical controllers (field oriented control (FOC) and direct thrust force control (DTFC)) are considered as one of the most efficient techniques for speed tracking of permanent magnet linear synchronous motor (PMLSM) drives. However, the main inherent drawbacks of classic methods are the high sensitivity to machine parameters, high switching frequency and unsuitable performances in the tracking low speeds. In this thesis, a novel strategy based on model predictive is proposed to overcome the limitations of cascaded linear controllers and other inherent problems of classical controllers. The suggested controller directly controls the switches of inverter. In order to show the efficiency of proposed control strategy, the system response is studied under uncertainty of motor parameters and load disturbance. To more validations, the intense reduction of inverter switching frequency is studied in comparison with well-known FOC and DTFC schemes. Simulation results show that the proposed approach has as well tracking of speed trajectory at all operating conditions, and at the same time, it reduces the average inverter switching frequency up to 91 rather than the classical DTFC