معرفی یک الگوریتم تخمین فرکانس و حذف اختلال سینوسی مبتنی بر مدل موتور القایی

تخمین فرکانس سیگنال های سینوسی از مسائل مهم تئوری است که کاربرد های مهندسی مختلفی دارد. یکی از این کاربردها مسئله حذف اختلال های سینوسی با فرکانس نامعلوم در سیستم های کنترل است. اختلال های سینوسی دارای باند باریک فرکانسی بوده و شناسایی و حذف کامل آنها در سیستمهای کنترل امکان پذیر می باشد. بدلیل اینکه فرکانس سیگنال اختلال سینوسی نامعلوم است باید ابتدا با یک روش شناسایی سیگنال اختلال، فرکانس آن را تخمین زده و سپس با استفاده از یک الگوریتم حذف اختلال سینوسی با فرکانس معلوم آن را حذف نمود. در این تحقیق یک روش تخمین فرکانس مبتنی بر مدل موتور القایی معرفی شده است. در این الگوریتم از معادلات دیفرانسیل مربوط به یک موتور القایی یک فاز در حالت گذرا استفاده شده است. این معادلات ارتباط بین سرعت روتور و کل شار عبوری از سیم پیچ ها را بیان می کند. این روش تخمین فرکانس دارای این ویژگی است که علاوه بر تخمینی از فرکانس سیگنال اختلال، سیگنال اختلال سینوسی، سیگنال با اختلاف فاز 90 درجه و سیگنال با اختلاف فاز 45 درجه را بازسازی می کند. پایداری مجانبی روش تخمین فرکانس مبتنی بر مدل موتور القایی با استفاده از مفهوم منحنی انتگرال و قضیه معدل گیری اثبات شده است. شبیه سازی ها نشان می دهد که این الگوریتم در مقایسه با الگوریتم تخمین فرکانس مبتنی بر انتگرال گیر مرتبه دوم تعمیم یافته از لحاظ سرعت همگرایی و حذف نویز فرکانس بالا عملکرد بهتری از خود نشان می دهد. در ادامه یک روش حذف اختلال سینوسی با فرکانس نامعلوم مبتنی بر تخمین زن فرکانس معرفی شده پیشنهاد گردیده است. روش پیشنهادی شامل الگوریتم تخمین فرکانس سیگنال اختلال و بازسازی آن و یک قانون جبری برای کنترل می باشد. الگوریتم حذف اختلال پیشنهادی با الگوریتم حذف اختلال مبتنی بر حذف پیشخوردی تطبیقی از لحاظ ساختاری و عملکرد مقایسه شده است. الگوریتم حذف پیشخوردی تطبیقی دارای یک دینامیک مرتبه اول جهت ساخت سیگنال کنترل می باشد. در صورتی که الگوریتم پیشنهادی بدون افزایش مرتبه سیستم سیگنال کنترل را می سازد.در الگوریتم پیشنهادی با تولید سیگنال های سینوسی متعامد به طور مستقیم اقدام به حذف اختلال در سیستم کنترل نموده ایم. پلانت مورد استفاده در سیستم کنترل پایدار، معلوم، خطی و تغییر ناپذیر با زمان است. از لحاظ مقایسه عملکرد، الگوریتم پیشنهادی دارای سرعت همگرایی بالاتر پارامترها و در نتیجه حذف سریع تر اختلال نسبت به الگوریتم حذف پیشخوردی تطبیقی می باشد. همچنین الگوریتم پیشنهادی به یک الگوریتم برای حذف اختلال سینوسی در خروجی پلانت نامعلوم اصلاح شده است. نتایج شبیه سازی موید عملکرد مطلوب سیستم کنترلی پیشنهادی می باشد.