Skip to main content
SUPERVISOR
غلامرضا عرب مارکده (استاد مشاور) جعفر سلطانی زمانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hossein Abootorabi Zarchi
حسین ابوترابی زارچی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1382

TITLE

Improved Sensorless Direct Torque and Flux Control of Three-Phase Synchronous Reluctance Motor Drive Based on Adaptive Nonlinear Control
In this thesis, direct torque and flux control of three-phase synchronous reluctance motor (SynRM) drives is improved based on adaptive nonlinear control. The SynRM drive is supplied with a two level symmetrical space vector modulation (SVM) voltage source inverter. Two estimation laws are obtained by adaptive input-output feedback linearization (AIOFL) for detecting the stator d and q axis inductances. The overall stability of this controller is analytically proved based on Lyapunov theory. In addition, a flexible direct torque control (DTC) based on Variable Structure (VS) and SVM is presented for sensorless SynRM Drives. According to this method, a sliding mode-plus-PI controller is designed for torque and flux control in stator flux reference frame, respectively. The proposed controller is able to reduce the torque, flux, current and speed pulsations during steady-state behavior while the fast response and robustness merits of the justify; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; unicode-bidi: embed; DIRECTION: ltr" Key Words Synchronous Reluctance Motor, Direct Torque Control, Adaptive Input-output Feedback Linearization, Variable Structure, Efficiency Optimization
استفاده از کنترل برداری بر روی درایو موتور سنکرون رلوکتانسی به حدود دو دهه قبل بر می گردد. اما، وابستگی زیاد این روش به پارامترهای ماشین، نیاز به انتقال دستگاههای مختصات و نیز رگولاتورهای اضافی و عدم امکان کنترل مستقل گشتاور و شار در شرائط گذرا محققین را به استفاده از روش کنترل مستقیم گشتاور (DTC) بجای کنترل برداری ترغیب نموده است. بعلاوه برای کاهش ضربان گشتاور و ریپل موجود در شار و جریان استاتور، DTC با تکنیک مدولاسیون بردار فضایی ترکیب گردیده (DTC-SVM) و استفاده از روشهای کنترل غیرخطی همچون کنترل تطبیقی و مقاوم در پیاده سازی DTC-SVM در سالهای اخیر مرسوم شده است. در این رساله، کنترل مستقیم گشتاور و شار درایو موتور سنکرون رلوکتانسی بر مبنای روشهای خطی سازی ورودی- خروجی، خطی سازی ورودی- خروجی تطبیقی و کنترل مود لغزشی طراحی و سپس پیاده سازی عملی می گردد. از آنجا که تحقق کامل استراتژی های مختلف کنترلی (اعم از کنترل ماکزیمم گشتاور به جریان و ماکزیمم ضریب توان مجاز و ...) مستلزم دانستن مقادیر دقیق پارامترهای الکتریکی می باشد و روش کنترل خطی سازی ورودی- خروجی نیز به پارامتر حساسیت زیادی دارد لذا در گام نخست، پارامترهای الکتریکی ماشین اندازه گیری می شوند. در تنها مقاله منتشرشده در زمینه کنترل مستقیم گشتاور درایو موتور سنکرون رلوکتانسی مبتنی بر خطی سازی ورودی- خروجی، معیار برقراری استراتژی راندمان بهینه (با در نظر گرفتن تلفات آهن) و گشتاور تولیدی به عنوان خروجیهای کنترل کننده انتخاب شده اند. لذا، امکان کنترل مستقل دامنه شار مغناطیسی استاتور وجود ندارد. بعلاوه، تحقق کامل روش پیشنهادی وابسته به تنظیم مناسب ضرائب دو PI بکار رفته در آن می باشد. بنابراین در گام دوم این پایان نامه، کنترل مستقیم شار و گشتاور موتور سنکرون رلوکتانسی بگونه ای پیشنهـاد می گردد که درآن شار نیز مشابه گشتاور مستقیماً کنترل و دو PI مذکور نیز حذف شوند. در گام سوم، کنترل سرعت درایو موتور سنکرون رلوکتانسی بر مبنای خطی سازی ورودی- خروجی تطبیقی ارائه می گردد. نکته قابل توجه در این روش آن است که با برقرار بودن شرط تحریک مداوم و ثابت فرض نمودن L q ، تخمین بهنگام L d و R s امکان پذیر است. از مزایای بکارگیری این کنترل کننده تطبیقی، امکان اجرای استراتژیهای کنترلی مختلف بدون نیاز به دانستن مقادیر دقیق پارامترهای الکتریکی و یا تهیه جدول می باشد. در گام چهارم یک روش کنترل مستقیم گشتاور و شار جهت درایو موتور سنکرون رلوکتانسی در دستگاه مرجع شاردور استاتور مبتنی بر کنترل مود لغزشی و مدولاسیون بردار فضایی ارائه می گردد. ترکیب اصولی کنترل مود لغزشی، DTC و مدولاسیون بردار فضایی یک سیستم درایو ساده و در عین حال مقاوم را بوجود می آورد. بطور ویژه، کنترل مود لغزشی درایو را نسبت به اغتشاشات گشتـاور بار و تغییرات نقطه کـار مقاوم می سازد، DTC مـوجب پاسخ دینامیکی سریـع می شود و مدولاسیون بردار فضـایی، پاسخهای حالت دائم گشتاور، شار و جریان را با کاهش ریپل بهبـود می بخشد. روشهای پیشنهادی با بهره گیـری از یک رایانه ی سنکـرون با یک بورد CPLD بصورت آزمایشگــاهی مورد ارزیــابی قرار می گیرند. کلمات کلیدی: موتور سنکرون رلوکتانسی، کنترل مستقیم گشتاور و شار، کنترل غیر خطی، بدون حسگر

ارتقاء امنیت وب با وف بومی