طراحی کنترل کننده های سرعت بر اساس الگوریتم های هوشمند و تطبیقی برای موتور بدون جاروبک جریان مستقیم

موتور bldc1 از دسته موتورهای الکتریکی سنکرون است که شباهت زیادی با موتورهای dc دارد. به دلیل پاسخ بهتر سرعت و گشتاور، پاسخ دینامیکی بالا، بازده بالا، طول عمر بالا، عملکرد بدون نویز و محدود عملکرد متفاوت سرعت، این موتور نسبت به موتورهای dc و القایی برتری دارد. کنترل مستقیم گشتاور به منظور درایو موتور bldc به کار گرفته شده است. سرعت بالای پاسخ گشتاور، طراحی ساده و مقاوم از مزایای این روش کنترلی است. کنترل کننده مرسوم در کنترل سرعت این قبیل موتورها کنترل کننده pi است. هر چند این کنترل کننده کلاسیک ساختاری ساده دارد ولی دقت پایین این کنترل کننده باعث به وجود آمدن فراجهش در پاسخ سرعت و گشتاور می گردد. به همین منظور در دو دهه ی اخیر کنترل کننده هایی بر اساس الگوریتم های هوشمند و تطبیقی ارائه شده اند. کنترل کننده فازی را می توان اولین کنترل کننده هوشمند نامید. مزیت این کنترل کننده ساختاری ساده و عدم نیاز به معادلات پیچیده ریاضی دانست. مشکل این کنترل کننده این است که صحت دستورات توسط صحیح و خطا تعیین می گردد که این از دقت این کنترل کننده می کاهد. به منظور حل این مشکل در سال 1993 کنترل کننده سیستم تطبیقی عصبی- فازی2 توسط جنگ ارائه شد. این کنترل کننده بر اساس آموزش سیستم توسط داده های مناسب و اعمال این داده ها به کنترل کننده فازی، سیستم را کنترل می کند. ریپل بالای گشتاور یکی از معایب دو کنترل کننده هوشمند بیان شده در فوق است. به منظور رفع این مشکل یان سن در سال 1998 ایده فازی-تطبیقی را ارائه کرد. این ساختار شامل ترکیب دو کنترلر فازی و pi است. در دهه ی اخیر کنترلرهایی که دارای ساختاری تطبیقی و مقاوم هستند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. سیستم تطبیقی مدل مرجع3 (mras) از این قبیل کنترل کننده ها است. در این کنترل کننده با توجه به درجه ی سیستم یک مدل ایده ال تعریف می گردد. اختلاف مدل حقیقی از این مدل مرجع سیگنال خطایی را ایجاد می کند که این سیگنال خطا به صورت فیدبک به ورودی سیستم وارد گشته و خروجی سیستم حقیقی را اصلاح می کند. در این پایان نامه پنج روش بیان شده در فوق به عنوان کنترلر سرعت موتور bldc به کار گرفته شده اند، و نتایج حاصل از هرکدام با روش های دیگر مقایسه شده اند. با مقایسه روش ها می توان گفت کنترلر فازی-تطبیقی پاسخ بهتری نسبت به کنترلر فازی-عصبی و فازی از خود نشان می دهد. کنترلر mras نیز در مقایسه با کنترلرهای هوشمند و کنترلر pi بهترین پاسخ را از لحاظ حذف فراجهش، توانایی تطبیق با تغییرات آنی سیستم و بهبود زمان حالت گذرا را از خود نشان می دهد.