ارتقاء و بهینه سازی عملکرد کنترلر انتگرالی- تناسبی و ساده سازی آن در کنترل سرعت درایو pmsm

در کنترل دور موتور pmsm با استفاده از کنترل کننده ی pi با مشکلاتی روبه رو هستیم، از جمله اینکه: اولاً این کنترلر در سرعت های پائین قادر به کنترل دور موتور نمی باشد. ثانیاً اینکه پاسخ کنترل کننده ی pi دارای زمان گذرای زیادی بوده و خیلی دیر به حالت ماندگار خود می رسد، به عبارتی دیگر سیستم با نوسانات و ریپل زیادی همراه می باشد(زمان نشست (settling time) بزرگ). اما مشکل سوم در این کنترل کننده وجود overshoot و undershoot قابل ملاحظه در پاسخ است. در راستای رفع همه ی این مشکلات در این پایان نامه سعی بر این است که با دخالت کردن در کنترلر انتگرالی - تناسبی (pi) بتوانیم مشکلات فوق را به حداقل مقدار خود برسانیم. البته شایان ذکر است که تقریباً قسمت اعظم مشکلات فوق ناشی از وجود انتگرال گیر در کنتر کننده ی pi می باشد که همواره در طی کارکرد موتور، در عملکرد آن دخالت می کند. لذا باعث پدیدار شدن برخی اثرات نامطلوب می شود که این اثرات نامطلوب، خود بانی مشکلات ذکر شده در بالا می باشد. هسته ی کار انجام شده در این پایان نامه این است که این اثرات نامطلوب را شناسایی کنیم تا به تبع بتوانیم مشکلات کنترلر pi را تا حد امکان رفع کنیم. لازمه ی این کار برخورداری و بهره مندی از طرحی است، به گونه ای که مانع از وجود دائمی انتگرال گیر در کنترل کننده باشیم. به عبارتی واضح تر اینکه باید شرایطی را که تحت آن شرایط انتگرال گیر خواسته ی مطلوب ما را ندارد شناسایی کنیم و در این حالت انتگرال گیر را از مدار خارج کنیم (حالت بحران). تا با گذشت زمانی مناسب وقتی که این حالت بحران رفع شد، آنگاه باز دوباره انتگرال گیر به مدار کنترلر بازگردانده می شود و این عمل در طی کارکرد موتور به صورت متناوب تکرار می شود. به طورخلاصه مطلوب ما این است که کنترلر pi را به گونه ای تغییر دهیم که انتگرال گیر همواره در آن وجود نداشته باشد. به گونه ای که در طول کار موتور pmsm ، کنترلر مرتباً و به صورت پیوسته از مد pi به مد p و بالعکس تغییر مد دهد (بهبود کنترلر pi).] یا اینکه در سطح پیشرفته تر و در راه حل دیگری می توانیم کنترلر را به صورت پیوسته و با تبعیت از برخی شرایط کاری موتور از مد pi به مد pd و سپس به مد p ( در نهایت با طی کردن بالعکس این مسیر ) پاسخ کنترلی موتور را بهبود دهیم[. با یکی از این دو روش در این پایان نامه می خواهیم هر سه مشکل کنترل کننده ی pi را که در ابتدا به آنها اشاره شد تا حد کافی بهبود دهیم ]فرا جهش و فروجهش کمتری نسبت به کنترلر pi داشته باشیم. همچنین زمان نشست را به حداقل مقدار ممکن برسانیم (سیستم بهینه)[. شبیه سازی های لازم ابتدا در محیط simulink/matlab انجام خواهد شد و سپس از منطق فازی بهره مند شده و با استفاده از کنترل کننده ی هوشمند فازی طرح مورد نظر را شبیه سازی خواهیم کرد. در انتهای کارمان این کنترل کننده ها را به یک نمونه موتور pmsm اعمال کرده و نتایج شبیه سازی شده و مخصوصاً سادگی طرح مورد نظرمان را با کارهای مشابه انجام شده در سال های اخیر و مقاله های معتبر موجود در آن مقایسه خواهیم کرد. همچنین نتایج کار خود را با نتایج شبیه سازی همان موتور pmsm که توسط یک کنترلر pi تحت کنترل قرار می گیرد، نیز مقایسه می کنیم تا بر موفقیت آمیز بودن کار پایان نامه بیش تر مطمئن شویم.