کنترل موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی در رنج وسیع سرعت با استفاده از کنترل کننده های هوشمند و کلاسیک

موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی به علت ویژگی های ممتازی که دارا می باشد، در کاربردهای مختلفی مانند: خودروهای هیبریدی، کاربردهای کششی، رباتیک و ... مورد توجه قرار گرفته است. با وجود ویژگی های بسیار موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی، کنترل دقیق این موتور به دلیل ارتباط غیرخطی بین جریان سیم پیچ ها و سرعت موتور و همچنین ماهیت غیرخطی گشتاور تولیدی آن مسئله ای پیچیده می باشد. از آن جایی که برای یک درایو با عملکرد بالا ویژگی هایی مانند: پاسخ دقیق و سریع، بازگشت سرعت به مقدار مرجع در اغتشاشات و عدم حساسیت به پارامترها مهم می باشد، لذا کنترل کننده ی مورد استفاده بایستی قادر به تأمین این نیازها برای درایو مورد نظر باشد. کنترل کننده های مرسوم مانند pi و pid که غالباً در کنترل فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند به دلایلی مانند حساسیت به تغییر پارامترهای سیستم و اغتشاشات بار، عموماً پاسخ مناسبی از خود نشان نمی دهند. به تازگی، محققان بمنظور دست یابی به یک عملکرد دینامیکی مطلوب از کنترل کننده های غیرخطی و کنترل کننده های هوشمند در کاربردهای کنترل درایو استفاده می کنند. در بسیاری از کاربردهای گزارش شده در طراحی این کنترل کننده ها، جریان محور d جهت سادگی در طراحی برابر صفر در نظر گرفته شده است. اما با این فرض کنترل موتور در سرعت های بالاتر از سرعت نامی مشکل بوده و گاهی اوقات موتور در شرایط نامی قادر به رسیدن به سرعت نامی نمی باشد. در این پایان نامه تعدادی از کنترل کننده های غیرخطی و هوشمند جهت کنترل سرعت موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی در رنج وسیع سرعت مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. همچنین بمنظور کنترل شار و دست یابی به سرعت-های بالاتر از سرعت نامی، جریان محور d مخالف صفر در نظر گرفته شده است. جهت بررسی کنترل کننده های پیشنهاد شده، عملکرد هر یک از آن ها بر روی یک موتور kw40 و در شرایط مختلفی مانند: عملکرد در سرعت نامی و بار نامی، تغییر پله ای گشتاور بار، تغییر سرعت مرجع، عملکرد در سرعت های پایین و معکوس با استفاده از نرم افزار matlab/simulink شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که از میان کنترل کننده های پیشنهاد شده در این پایان نامه، کنترل کننده ی belbic به دلایلی مانند: حجم کم در محاسبات، پاسخ سریع و هموار سرعت، عدم نیاز به مدل دقیق موتور جهت طراحی و مقاوم بودن در برابر تغییر پله ای گشتاور بار نسبت به دیگر کنترل کننده ها پاسخ مناسب تری دارد.