موتورهای هیسترزیس در گروه موتورهای سنکرون قرار می گیرند که معمولاً در سرعت های بسیار بالا کار می کنند و کاربردهای مختلفی در صنعت دارند؛ از جمله توربین گازهای کوچک، سانتریفیوژهای سرعت بالا و ... این موتورها اگرچه سنکرون هستند، اما در حالت آسنکرون نیز کار می کنند. در برخی کاربردهای خاص ممکن است موتور در حالت آسنکرون کار کند، بنابراین اطلاع از میزان سرعت آن ضروری خواهد بود. علاوه بر این، در این حالت استفاده از حسگرهای سرعت به دلیل نوع خاص بار و سختی نصب آن، غیر ممکن بوده و همچنین حضور حسگرهای سرعت اغلب هزینه و پیچیدگی سیستم درایو را افزایش می دهد. بنابراین استفاده از روش های تخمین سرعت بدون حسگر، راه حل مناسبی خواهد بود. اما تاکنون هیچ راهکار و تکنیک بدون حسگری برای موتورهای هیسترزیس طراحی نشده است. در این پروژه، پس از معرفی موتور هیسترزیس و چگونگی کارکرد آن، مدل های استاتیکی و دینامیکی به دست آمده برای موتور، در محیط simulink شبیه سازی می شود و کارکرد آن به صورت تغذیه مستقیم و حلقه باز مورد ارزیابی قرار می گیرند. پس از آن به معرفی روش های تخمین سرعت پرداخته می شود. مناسب ترین روش برای تخمین سرعت، روش سیستم تطبیقی مدل مرجع (mras) می باشد که دقت مطلوب و بار محاسباتی کمتری دارد. برای اجرای کنترل برداری نیز، از روش کنترل برداری غیرمستقیم با اینورتر منبع ولتاژ کنترل شده با جریان استفاده می شود. این روش که پیچیدگی محاسباتی کمتری دارد و استفاده از حسگر موقعیت اثر هال نیز حذف شده است، نسبت به سایر روش ها ارجح است. نتایج شبیه سازی نشان می هد درایو بدون حسگر ارائه شده، کنترل موتور هیسترزیس را در شرایط مختلف، تحت بارها و سرعت های مختلف با دقت مناسب و خطایی کمتر از یک درصد انجام می دهد.

امروزه درایوهای الکتریکی سرعت متغیر در بسیاری از کاربردهای صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می گیرند. برای بهینه سازی کارایی و کاهش هزینه درایوها، آرایش های متنوعی از آنها پیشنهاد شده است. طی دهه گذشته، مزایای مهم موتورهای dc بدون جاروبک (bldc) نظیر بازده بالا، چگالی توان و گشتاور بالا و ساختار ساده سبب استفاده وسیع آنها در کاربردهای صنعتی، کامپیوتر، هوافضا، نظامی، اتومبیل و خانگی شده است. در برخی کاربردها که توان و سرعت بالا نیاز نبوده و کاهش هزینه درایو مهمترین مطلب می باشد،می توان از درایو با ساختار کاهش یافته چهارسوئیچه به جای درایو شش سوئیچه متداول استفاده نمود. کاهش ساختار بیشتر این درایو می تواند با حذف حسگرهای موقعیت بدست آید. از طرف دیگر برای تولید جریان های مربعی شکل و گشتاور ثابت و کاهش اعوجاج گشتاور، می توان از روش کنترل مستقیم گشتاور استفاده نمود. برای بهینه سازی کارایی و کاهش هزینه بیشتر درایو، در این پایان نامه طرح جدیدی برای بکارگیری همزمان روشهای کنترل مستقیم گشتاور و کنترل بدون حسگر در موتور bldc با اینورتر چهارسوئیچه سه فاز پیشنهاد شده است. کارایی طرح پیشنهادی توسط چندین شبیه سازی مورد بررسی قرار می گیرد.

در این پروژه مدل سازی خودرو هیبرید برقی توسط نرم افزار advisorارائه شده است و برای اولین بار خودروی هیبرید موازی مستقل توسط نرم افزار advisor مدل سازی شده است و به شبیه سازی این نوع خودرو پرداخته شده است. به منظور مدل سازی و شبیه سازی خودرو هیبرید موازی مستقل، خودرو هیبرید برقی شاهب 2 ساخته شده در دانشگاه کاشان در نظر گرفته شده و هدف، شبیه سازی این خودرو می باشد. از مهم ترین اهداف این پروژه بررسی روش های مختلف موجود در نرم افزار advisor بر روی خودرو شاهب 2 و مقایسه نتایج این روش های مدیریت انرژِی با یکدیگر و انتخاب بهترین روش برای کنترل این خودرو می باشد. در ابتدا مدل خودرو ارائه می بوشد و با استفاده از روش های تئوری سعی گردیده است تا مصرف انرژی که شامل مصرف سوخت و انرژی الکتریکی می باشد، بهینه سازی شود و نقطه بهینه برای این خودرو به دست آورده شده است و سپس توسط روش های دینامیکی بهینه سازی این خودرو به دست آورده شده است. به منظور مقایسه روش های مدیریت انرژی با یکدیگر، تلاش می شود تا از یک معیار مناسب برای کاهش مصرف سوخت استفاده شود. بدین منظور در تمام این روش ها با استفاده از روش تئوری و روش سعی و خطا بهترین حالت برای مصرف سوخت و عملکرد خودرو در نرم افزار advisor پیدا خواهد شدو تمام نتایج در بهترین حالت ممکن با یکدیگر مقایسه خواهند گردید.

موتورهای بدون جاروبک dc با توجه به ویژگی های قابل ملاحظه شان نظیر راندمان بالا، چگالی گشتاور و توان به حجم و وزن بالا، هزینه نگهداری پایین و سهولت در کنترل همانند موتورهای dc، امروزه بطور گسترده ای در کاربردهای صنعتی، خانگی و کاربردهای با قابلیت بالا مورد استفاده قرار گرفته اند. روش متداول کنترل در اغلب درایوهای تجاری این موتورها، کنترل جریان لینک dc و یا کنترل جریان فازها می باشد و کنترلرهای مورد استفاده اغلب از نوع هسترزیس یا pi هستند. در این پایان نامه جهت رفع مشکلات کنترل به روش هیسترزیس و کاهش پیچیدگی ساختار کنترلر pi و همچنین استفاده تواَمان از مزایای هر دوی آنها روش کنترل تک سیکلی، برای اولین بار جهت کنترل جریان موتور بدون جاروبک dc مورد استفاده قرار گرفته شده است. این روش، یک روش ساده با فرکانس ثابت می باشد؛ و هیچگونه مدار و کنترلرهای قدرتمندی را جهت پردازش نیاز ندارد. از جمله مزایای این روش فرکانس سوئیچ زنی ثابت می باشد؛ که باعث کاهش تلفات سوئیچ زنی می شود. جهت ساده تر نمودن ساختار درایو، کاهش هزینه و افزایش قابلیت اطمینان در کنار روش کنترل تک سیکلی مورد استفاده، از یک روش بدون حسگر موقعیت بهبود یافته بر مبنای تشخیص نقاط عبور از صفر ولتاژهای ضد محرکه فازها استفاده شده است. راه اندازی موتور با توجه به حذف حسگرهای اثرهال و استفاده از روش بدون حسگر، بوسیله روش کنترل حلقه باز انجام شده است. پیاده سازی روش کنترل تک سیکلی و کنترل بدون حسگر، تماماَ در یک میکروکنترلر بسیار ارزان قیمت avr انجام شده است که هزینه کلی درایو را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. تمامی الگوریتم های کنترلی در نرم افزار matlab شبیه سازی شده و شکل موج نقاط مختلف با نتایج بدست آمده آزمایشگاهی، صحه گذاری شده اند. روش پیشنهادی، مناسب بسیاری از کاربردهای low-cost نظیر لوازم خانگی، دوچرخه و موتور سیکلت های برقی و امثالهم می باشد.

پایداری سیستم قدرت در برابر اغتشاشات نا خواسته به منظور افزایش پایداری سیستم و افزایش قابلیت اطمینان آن یکی از مهمترین مباحث می باشد. این امر بخصوص با توسعه سیستم برق امروزی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. موضوع مورد بحث در این پایان‎نامه تنظیم و بررسی پایداری سیستم قدرت برای سیستم چند ماشینه و بهینه‎سازی پارامترهای آن به کمک الگوریتم هوشمند جفت گیری زنبور عسل می‎باشد. طراحی پایدارساز سیستم قدرت برای سیستمهای قدرت تک ماشینه و چهار ماشینه در شرایط کاری مختلف با در نظر گرفتن مد نوساناتی بین ناحیه‎ای و فرکانس های کم مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی به کمک بهینه سازی تابع هدف istse به کمک الگوریتم پیشنهادی به عنوان یک مساله بهینه سازی پیگیری شده است. نتایج به دست آمده از جداول و شکل ها نشان از کارایی بالای روش های هوشمند به کار گرفته در حل مساله طراحی pss بوده است. به منظور مقایسه جامعتر روش پیشنهادی در این پایان نامه با سایر روش ها مقایسه شده است. سرعت مناسب و مقاوم بودن طراحی از ویژگی های مناسب روش پیشنهادی در میرا سازی نوسانات فرکانس کم می باشد.

موتورهای بدون جاروبک dc با ولتاژ ضد محرکه ذوزنقه ای، با توجه به ویژگی های بسیار مطلوبشان مانند بازده بالا، چگالی توان و گشتاور بالا، قابلیت اطمینان زیاد، راحتی در کنترل و هزینه نگهداری پایین مورد استفاده قرار گرفته اند. امروز در بسیاری از کاربردهای با عملکرد بالا اعم از تجاری، آزمایشگاهی، صنعتی و نظامی مورد استفاده قرار گرفته اند. موتورهای bldc با شکل موج ولتاژ ضدمحرکه ذوزنقه ای به طور وسیع در بسیاری از کاربرها در زمینه هوا و فضا، وسایل الکتریکی و محصولات خانگی مورد استفاده قرار می گیرد. علیرغم ویژگی های برتر فوق، عیب اصلی این موتورها، ریپل گشتاور بیشتر است که به خاطر وقفه در کموتاسیون ایجاد می شود. کنترل ریپل گشتاور موتورهای bldc مشکل اساسی سیستم درایو این نوع موتورها می باشد که باعث نوسانات سرعت، ارتعاشات و نویز صوتی در موتور می شود. بیشترین روش برای کاهش و حذف ریپل گشتاور، استفاده از تحلیل سری فوریه یا مینیمم مجذور متوسط می باشد. در این پایان نامه، روش ساده ای برای کاهش نویز صوتی و ارتعاشات موتور bldc به وسیله کنترل جریان جدید ارائه شده است. این روش براساس کنترل تک سیکلی (occ) استفاده شده بر روی یک حسگر موتور سه فاز dc بدون جاروبک می باشد. این روش فقط با یک حسگر بر روی لینک dc انجام شده است به طوریکه باعث کاهش ریپل گشتاور، سادگی کنترل، پاسخ دینامیکی سریع، هزینه کم و راه حلی موثر برای موتورهای bldc می باشد. بنابراین این ویژگیها اجازه می دهد از روش کنترل تک سیکلی به عنوان استراتژی کنترل جریان برای ماسفت قدرت استفاده شود به طوریکه ساده تر و بهتر از دیگر روشها است. شبیه سازی کامپیوتری با استفاده از نرم افزار matlab، سادگی و ویژگی های خوب این روش را نشان می دهد. در این پژوهش از یک موتور bldc 4 قطب، 1 کیلو وات استفاده شده است و رفتار عالی آن در حالت پایدار و گذرا نشان داده شده است.

چکیده: در این پایان نامه ابتدا به معرفی زیردریایی با شش درجه ی آزادی پرداخته می شود، سپس باتوجه به نیروها و گشتاورهای اعمالی به زیردریایی، یک مدل غیرخطی مناسب برای زیردریایی خودگردان مورد مطالعه بازسازی می گردد. سپس با استفاده از خطی کردن مدل، کنترل کننده ی بهینه ی خطی طراحی می گردد، اما به دلیل اینکه پاسخ منطقی به سیستم های زیرآبی با چنین ماهیت پیچیده ای مستلزم به کارگیری سیستم های کنترل غیرخطی می باشد، در ادامه با استفاده از روش گرادیان نزولی،کنترل کننده ی غیرخطی بهینه ای باتوجه به مدل بازسازی شده، جهت کنترل مانورپذیریحرکت زیردریایی در کانال تغییرات عمق طراحی می شود و در آخر مقاوم بودن کنترل کننده ی غیرخطی طراحی شده در برابر عدم قطعیت در پارامترهای سیستم و انحراف در نقطه ی کار زیردریایی مورد بررسی قرار می گیرد.در تمامی مراحل طراحی، شبیه سازی های لازم برای رسیدن به اهداف مانور انجام می پذیرد.

در این پایان نامه جهت کنترل سرعت موتور آهنربای دائم سنکرون مغناطیس داخلی (ipmsm) از کنترل کننده فازی در تکنیک کنترل برداری استفاده شده است. کنترل کننده های داخلی از نوع pi بوده که جریان موتور را تنظیم می کنند و از کنترل کننده فازی برای تنظیم سرعت در حلقه خارجی استفاده شده است. تنظیم کنترل کننده ها بر اساس سعی و خطا و همچنین با توجه به تجربه انجام گرفته است. بهینه سازی با اهداف سرعت پاسخ بالا، خطای حالت دائمی کم به طوریکه کنترل کننده با دقت خوبی تغییرات سرعت و گشتاور را دنبال کند انجام شده است. در این تحقیق دو روش کنترل فازی و کلاسیک با یکدیگر مقایسه شده تا خصوصیات هر کدام مورد بررسی قرار گیرد. پایگاه قوانین کنترل کننده فازی طوری انتخاب شده است که کنترل کننده فازی از کمترین تعداد پایگاه قوانین و بیشترین دقت برخوردار باشد. تغییرات پارامترهای موتور، قطع یکی از فازها در اثر خطا در هر دو روش فازی و کلاسیک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان دهنده رفتار بهتر و مقاوم ترکنترل-کننده فازی طراحی شده نسبت به کنترل کننده انتگرالی- تناسبی می باشد.

در این پایان نامه کنترل ماشین آهنربای دائم سنکرون به روش کنترل مستقیم توان مورد بررسی قرار گرفته شده است. این روش برای هر دو حالت عملکردی موتوری و ژنراتوری قابل اعمال است. همچنین برای عملکرد صحیح ماشین و با توجه به اینکه ماشین آهنربای دائم سنکرون اساسا یک سیستم غیرخطی است، به جای روش های جهت دهی شار از روش خطی سازی با فیدبک برای خطی نمودن معادلات حالت غیرخطی ماشین سنکرون استفاده شده است. در روش پیشنهادی، توان فیدبک به راحتی با اندازه گیری ولتاژ و جریان و حاصلضرب آنها در ضریب توان قابل محاسبه است. مزیت دیگر روش کنترل مستقیم توان، قابلیت کنترل توان راکتیو می باشد که با نگه داشتن توان راکتیو در نزدیکی صفر و در واقع افزایش ضریب قدرت به مقدار یک، موجب کاهش مصرف توان در این سیستم کنترلی می شود. نتایج شبیه سازی کارایی روش پیشنهادی را تایید می کنند.

درایوهای بدون جاروبک dc با توجه به بهره وری بالا، چگالی توان بالا، سهولت کنترل و نگهداری راحت‏تر، به طور گسترده ای در وسایل نقلیه الکتریکی و برنامه های کاربردی خودرو به عنوان موتور یا ژنراتور استفاده می شوند. ابتدا، این پایان نامه مروری بر جنبه های مختلف موتورهای bldc شامل ویژگی ها، مدل سازی، اینورترهای مورد استفاده و تحلیل روش های مختلف کنترلی و بیان نکات پیاده سازی درایو موتور bldc می پردازد. مزایا و معایب روش‏های مختلف کنترلی موتور bldc با جزئیات بیش‎تری توصیف می شود و در آخر، امکان کنترل مستقیم توان موتور bldc با اینورتر منبع ولتاژ مورد مطالعه قرار گرفته است. اصول این روش، مقادیر مرجع از متغیرهای کنترل و تخمین مقادیر حقیقی آن متغیرها به طور جداگانه مورد بررسی قرارگرفته است. شبیه‏سازی های سیستم کنترل حلقه بسته سرعت تحت بارهای مختلف، به منظور بررسی روش پیشنهادی انجام می شود. نتایج نشان می دهند روش dpc تمام مزایای استفاده از روش های قبلی مانند پاسخ سریع و پیاده‏سازی آسان بدون داشتن مشکلات روش های قبلی را داراست. در نتیجه تجزیه و تحلیل های تئوری و عملکرد کنترل کننده توسعه یافته در سرعت ها و اختلالات مختلف تایید شده است. این روش برای کنترل ژنراتور bldc نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

در این پایان نامه امکان کنترل مستقیم توان (dpc) در موتورهای القایی (im) با تغذیه اینورتر منبع ولتاژ مورد مطالعه قرار گرفته است. سه روش مختلف برای dpc پیشنهاد شده است که عبارت اند از: روش کنترل مستقیم توان خروجی و شار، روش کنترل مستقیم توان ورودی و شار و روش کنترل مستقیم توان اکتیو و توان راکتیو. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد، در موتورهای القایی روش کنترل توان خروجی نسبت به روش کنترل توان ورودی بهتر عمل می کند. اما روش کنترل توان اکتیو و راکتیو در موتورهای القایی روش خوبی نیست. همچنین اخیرا سیستم درایو بدون حسگر با توجه به اندازه کوچک و هزینه کم آن بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین استفاده از سیستم بدون حسگر که در آن سرعت با استفاده از یک الگوریتم کنترل تخمین زده می شود به صرفه است. در این پایان نامه یک سیستم تطبیقی مدل مرجع (mras) برای عملکرد بالای کنترل میدان گرا (foc) و کنترل مستقیم توان (dpc) درایو موتور القایی با استفاده از شبکه عصبی ارائه شده است. سرعت ناظر مدل مرجع سیستم تطبیقی با استفاده از مدل جریان به عنوان یک مدل تطبیقی پیشنهاد شده است. شبکه عصبی از طریق آموزش آنلاین با به کار گیری الگوریتم شبکه پس انتشار (bpn) طراحی شده است. تخمینگر طراحی شده با سیمولینک متلب شبیه سازی شده و نتایج شبیه سازی عملکرد خوب از تخمینگر سرعت را نشان می دهند.

این روزها تکنولوژی قطعات الکترونیک قدرت در حال تحول شگرف می باشد و حاصل آن igbt و mosfet های قدرت می باشد که در حال حاضر بهترین قطعات سوئیچ در اینورترها هستند. اینورتر های جدید و قویتر سه سطحی که در آنها از igbt و یا mosfet های قدرت استفاده شده است، به منظور جایگزینی با اینورتر های مرسوم طراحی و ساخته می شوند. در این تحقیق طراحی و توسعه یک اینورتر سه سطحی با استفاده از روش کنترل فرکانسی ” مدولاسیون پهنای پالس با حذف زیر هارمونیکها “ یا sh-pwm با استفاده از igbt و یا mosfet قدرت، برای راه اندازی موتور تک فاز وسایل نقلیه الکتریکی سبک سه چرخ یا چهار چرخِ سبک مورد بررسی قرار گرفته است. هرچند طراحی اینورتر به صورت تک فاز در نظر گرفته شده است ولی در طراحی تدابیری برای تبدیل آن به اینورتر سه فاز اتخاذ شده است که امکان استفاده از آن برای راه اندازی موتور های سه فاز وجود داشته باشد. برای افزایش کارایی و اطمینان اینورتر مدار راه انداز گیت سوئیچ ها با محافظت از خطای اتصال کوتاه در این طراحی درنظرگرفته شده است. در راه انداز گیت از روش کنترل فرکانسی ” مدولاسیون پهنای پالس با حذف زیر هارمونیکها “ یا sh-pwm ، با فرکانس بالای کلید زنی (نزدیک به 44 کیلوهرتز) استفاده شده است که به همراه فیلتر خروجی سعی به ایجاد شکل موج ولتاژ و جریان خروجی سینوسی خالص با مجموع اعوجاج هارمونیکی (thd) کمتر از 15 درصد می باشد. به منظور تعریف و نمایش طرح اولیه و پایه ای اینورتر سه سطحی، شبیه سازی و آزمایش های آزمایشگاهی برای ارزیابی کارایی این طرح برای بکارگیری آن در یک وسیله نقلیه الکتریکی صورت گرفته است.

در کاربرد هایی که منابع انرژی محدود و زمان عملیات دارای اهمیت بالایی بوده، موتورهای بدون جاروبک dc با توجه به ویژگی¬ های قابل ملاحظه¬شان نظیر راندمان بالا، چگالی گشتاور و هزینه نگهداری پایین مورد توجه زیادی قرار گرفته است. تا به امروز بیشتر درایو های موتورbldc با استفاده از اینورتر های منبع ولتاژ (vsi) طراحی و تجاری سازی شده اند که اکثراً از روش های کنترلی pwm و هیسترزیس بهره می برند. اینورتر های منبع ولتاژ (vsi) به دلیل نیاز به خازن لینک dc بزرگ و قابلیت اطمینان کم هزینه زیادی به همراه دارند. روش¬های کنترلی متداول نظیر pwm نیز باعث ایجاد ریپل گشتاور در لحظات کموتاسیون می شوند. از این رو در این پایان نامه ابتدا برای برطرف کردن مشکلات اینورتر منبع ولتاژ از اینورتر منبع جریان (csi) استفاده شده است که با جایگزینی یک سلف به جای خازن لینک dc از حجم درایو و هزینه ساخت آن خواهد کاست سپس جهت رفع مشکلات روش¬ های کنترلی مذکور، از روش کنترل تک سیکلی (occ) جهت کنترل درایو مورد نظر استفاده و نتایج آن با روش pwm مقایسه شده است. این روش، یک روش ساده با فرکانس ثابت می¬باشد که میزان ریپل گشتاور را کاهش می¬دهد و هیچگونه مدار و کنترلر های قدرتمندی جهت پردازش نیاز ندارد. در این پایان نامه همچنین به منظور کاهش مشکلات و هزینه¬ های نصب حسگرهای الکترومکانیکی در موتور¬های bldc ، روش مناسبی برای تخمین موقعیت روتور به روش بدون حسگر ارائه گردیده است. نتایج شبیه سازی در نرم افزار matlab/simulink توانایی روش پیشنهادی را نشان می¬دهد.

موتورهای هیسترزیس، موتورهای سنکرون خودراه انداز بدون جاروبک هستند که بدلیل ویژگی های انها به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. مدل سازی دقیق این موتورها برای بررسی و مطالعه موفقیت امیز عملکرد دینامیکی انها اهمیت ویژه ای دارد. حلقه های هیسترزیس ماده مورد استفاده در رینگ روتور این موتورها، اثرات انها برروی پارامترهای مدار معادل عوامل مهمی هستند که باید با دقت در مدل سازی موتورهای هیسترزیس در نظر گرفته شوند. در این پروژه بررسی روش های مختلف مدل سازی موتور شارمحیطی مورد توجه قرار می گیرند، مدل ان به ازای تک حلقه b-h و همچنین روش های بررسی نوسانات منحنی های مغناطیسی ماده هیسترزیس رینگ روتور در مدل سازی موتور نشان داده شده اند. یک انالیز کامل و جامع از موتور هیسترزیس در حالتهای راه اندازی تا مانا بر مبنای تئوری محورهای qd ارائه شده است. مدل qd بهبود یافته موتور، بر مبنای پارامترهای روتور متغییر با زمان شبیه سازی برای بررسی و مطالعه رفتار موتور مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی بدست امده با استفاده از این مدل در محیط simulink اثبات می کند که مدل ساده قبلی با پارامترهای ثابت نمی تواند رفتار موتور بازای نوسانات متغییرهای ورودی ان را به خوبی نشان دهد. ازمایش موتور تحت ولتاژ کمتر از ولتاژ نامی با استفاده از مدل بهینه پیشنهادی، سنکرونیزم موتور در این ازمایش و بار گذاری موتور تحت بار کامل و صفر شده لغزش در این حالت، همچنین بررسی اثر تغییرات گشتاور بار بر روی سرعت، گشتاور الکترومغناطیسی و جریان فاز کشیده شده توسط موتور از شبکه، نشان دهنده مهم ترین ویژگی موتور هیسترزیس یعنی ثابت ماندن تقریبی گشتاور ، سرعت و پایین بودن جریان راه اندازی موتور با استفاده از مدل بهبود یافته حاصله بخوبی نشان داده می شوند. علاوه بر این با مقایسه نتایج بدست امده از مدل سازی با پارامترهای ثابت با نتایج حاصله از مدل qd بهبود یافته متغییر با زمان شبیه سازی در ازمایش بار کامل، نشان داده می شود که در نظر گرفتن تغییرات منحنی های مغناطیسی ماده هیسترزیس رینگ روتور چه اثراتی برروی جوابهای حاصله خواهد داشت. در شبیه سازی با مدل qd پیشین با پارامترهای ثابت تحت بار کامل سیستم همواره دارای مقداری لغزش خواهد بود و موتور هیچگاه به سنکرون نمی رسد، در حالی که با استفاده از مدل بهبود یافته براساس نوسانات منحنی های b-h نتایج حاصله به ازای بار کامل تفاوتی انچنان با حالت بی باری نداشته و در این حالت نیز موتور به سنکرونیزم خواهد رسید.

با توجه به افزایش روزافزون استفاده از ژنراتورهای مستقل جهت تامین انرژی الکتریکی در مناطق دور از دسترس و همچنین کاربردهایی در حمل و نقل نظیر خودروسازی، انتخاب نوع ژنراتور یک چالش مهم محسوب می شود که ژنراتورهای بدون جاروبک dc با توجه به ویژگی ذاتی شان نظیر راندمان بالا، چگالی توان به حجم و وزن بالا، هزینه پایین و سهولت در کنترل امروزه بطور گسترده در کاربردهای صنعتی، خانگی و کاربردهای با کارایی بالا مورد توجه است. روش های متداول کنترل در اغلب درایوهای این ماشین ها، کنترل جریان فازها می باشد و کنترلرهای مورد استفاده از نوع هیسترزیس و pi هستند. در این پایان نامه از یک روش ساده جهت کنترل بهینه توان برای ژنراتور بدون جاروبک dc که یک سیستم تولید توان غیرسینوسی می باشد، استفاده شده است. روش های مرسوم کنترل که از یکسوکننده تمام پل دیودی بعنوان مبدل ac/dc استفاده می کنند، بدلیل اعوجاج و نامناسب بودن شکل موج جریان، روش های مناسبی برای دستیابی به بیشینه توان نمی باشند. لذا در این روش، ابتدا با روابط ریاضی حاکم بر توان شکل موجی بهینه برای جریان های فاز ژنراتور جهت استحصال بیشترین توان بر جریان در کمترین تلفات که به کمینه شدن مقدار حجم و وزن می انجامد، معرفی خواهد شد. بنابراین کنترل بهینه جریان به کنترل بهینه توان منجر خواهد شد. کنترل کننده مورد استفاده در اینجا از نوع هیسترزیس می باشد، که بدلیل سادگی و پاسخ دینامیکی سریع انتخاب شده است. ایده مطرح شده با شبیه سازی و سپس با پیاده سازی درایو در مقیاس آزمایشگاهی ارزیابی می شود.

این پایان¬نامه تکنیک کنترل مستقیم توان (dpc) را برای ژنراتورهای بدون جاروبک جریان مستقیم (bldc) ارائه می¬کند. در ابتدا به معرفی این ژنراتور، معادلات حاکم بر آن، مزایا و معایب این ژنراتور و ویژگی¬های روش کنترلی مطرح شده پرداخته می¬شود. در ادامه با توجه به مشابهت¬های فراوان میان این ژنراتورها و ژنراتورهای سنکرون مغناطیس دائم، تئوری کنترلی مطرح شده، برای هر دو نوع ژنراتور شبیه-سازی شده و با انجام حالات مختلف شبیه¬سازی، عملکرد قابل قبول این سیستم کنترل نشان داده می¬شود. همچنین شبیه¬سازی¬ها قدری به سمت کاربرد این تکنیک در خودروهای هیبریدی سوق داده می¬شود و کارایی روش معرفی شده برای این مقاصد نیز بررسی می¬شود. در انتها افزون بر بیان ملاحظات عملی پیاده¬سازی سیستم درایو، به منظور تصدیق نتایج شبیه¬سازی، سیستم کنترل ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم پیاده¬سازی شده و با انجام تعدادی آزمایش مشاهده می¬شود مطابقت و همخوانی قابل قبولی با نتایج شبیه-سازی وجود دارد.

برای کنترل گشتاور موتورهای الکتریکی خودرو، از روش کنترل برداری با عملکرد بالا بر مبنای بهینه سازی شار تحریک موتور، استفاده شده است . در نهایت ، قابلیت این کنترل کننده در مواجهه با اغتشاشات گوناگون محیطی و تغییرات پارامترهای مختلف خودرو جاده با شبیه سازی نشان داده شده است . نتایج بدست آمده، بر برتری این روش کنترلی بر سایر روشها دلالت می کند.