کنترل سرعت موتور سوئیچ رلکتانس با هدف کاهش ریپل گشتاور با استفاده از روش های کنترل غیر خطی مبتنی بر انرژی

در این پایان نامه، محور اصلی کار، طراحی الگوریتم مناسب کنترل سرعت درایو موتور سوئیچ رلکتانس با تاکید بر کاهش ریپل گشتاور می باشد. ابتدا با بررسی مزایا و مشکلات ماشین های سوئیچ رلکتانس به بیان اصول عملکرد، مدل سازی و کنترل آن ها می پردازیم. جهت حصول به دقت بیشتر تلاش می شود که یک شناخت مناسب از رفتار دینامیکی و غیر خطی عملکرد موتور حاصل شود و سپس مدل مناسبی برای استفاده در تحلیل و شبیه سازی که اثرات غیر خطی و اشباع را نیز در نظر می گیرد استخراج شود. به همین منظور یک srm 6/8، kw4 با مشخصه های اندازه گیری شده ی عملی، مدل سازی شده است. سپس با استفاده از مدل غیر خطی موتور یک روش مود لغزشی وفقی مناسب که در آن برای کاهش chattering در سیگنال کنترل اصلاحاتی نسبت به روش کنترل مود لغزشی معمولی انجام گرفته است، برای کنترل سرعت موتورهای سوئیچ رلکتانس با در نظر گرفتن نامعینیهای متغیر با زمان و دارای کران نامعلوم برای کاهش ریپل گشتاور و بهبود مشخصات حالت ماندگار موتور مورد مطالعه پیشنهاد شده است. کنترل کننده ی پیشنهادی، رد یابی سرعت مرجع با دقت بسیار خوب را ممکن می سازد. مقاوم بودن کنترل کننده به تغییرات پارامتر ها و همچنین در نظر گرفتن اغتشاشات گشتاور بار به عنوان نامعینی متغیر با زمان با کران نامعلوم توسط شبیه سازی و نتایج عملی نشان داده شده است. در ادامه برای بهبود مشخصات دینامیکی و حالت ماندگار سیستم درایو و کاهش هر چه بیشتر ریپل گشتاور و سرعت، از ساختار کنترل غیر مستقیم گشتاور به صورت کسکود استفاده شده است و در آن، سیستم کنترل حلقه-بسته به حلقه های سرعت (حلقه بیرونی) و جریان (حلقه داخلی) تقسیم شده است. در این رویکرد علاوه بر طراحی کنترل کننده ی سرعت، طراحی کنترل کننده ی با عملکرد مناسب برای کنترل مطلوب حلقه جریان به عنوان حلقه ی داخلی نقش اساسی بر عهده دارد. به همین منظور با استفاده از روش های تحلیل مقیاس زمانی، مدل دینامیکی موتور سوئیچ رلکتانس به زیر سیستم های مکانیکی و الکتریکی که به ترتیب دارای دینامیک کند و سریع هستند تقسیم خواهد شد. سپس با اثبات پسیو بودن زیر سیستم ها، هر دو زیر سیستم از طریق فیدبک منفی به هم متصل شده و یک سیستم کلی پسیو را تشکیل خواهند داد. آنگاه با استفاده از مدل سازی مبتنی بر انرژی مانند تئوری سیستم های همیلتونین کنترل شده از طریق درگاه (pchs)، زیر سیستم های مکانیکی و الکتریکی پسیو به دست آمده، به صورت مدل pchs نوشته خواهند شد. در نهایت با استفاده از مدل های به دست آمده و به کار گیری روش های کنترلی سیستم های پسیو مبتنی بر انرژی (pbc)، به طراحی الگوریتم کنترل جریان خواهیم پرداخت. پیش از نتیجه گیری و پیشنهادات، نتایج عملی پیاده سازی روش های کنترلی پیشنهادی با استفاده از پردازنده ی سیگنال دیجیتال (dsp) با مدل tms320f2812 ارائه شده است. نتایج شبیه سازی هر فصل با استفاده از simulink ارائه می گردد.