Skip to main content
SUPERVISOR
Sayed Morteza Saghaian nejad esfahani,Mehdi Moallem
سیدمرتضی سقائیان نژاداصفهانی (استاد راهنما) مهدی معلم (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Abshari
محمد آبشاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Speed Control of Switched Reluctance Motor with Brain Emotional Learning Based Intelligent Controller Considering Torque Ripple Minimization
The switched reluctance motor (SRM) have attracted many researchers over the last decade. This is due to its many advantages such as simple and robust construction, low-inertia, high-speed, high temperature performance, low costs, and fault tolerance control capabilities. However, several disadvantages like acoustic noise generation, torque ripple, nonlinear characteristics and the strong dependence on rotor position to achieve a good control, are limiting its utilization compared to other kind of motors. Torque ripple in low speed Cause to fluctuation in motor speed and fatigue. Thus, a lot of methods have been proposed so far for torque-ripple minimization in switched reluctance motors. There are two methods to improve the performances of SRM drive systems. The design procedure for SRM has been explored in detail to try minimizing the torque ripple. A lot of control techniques proposed for ripple reduction. The nonlinear factors are the doubly salient structure and extreme saturation, back-EMF so these motors are highly nonlinear plant for the controller design. The purpose of this thesis is to propose a method for controlling the motor speed with reduced electromagnetic torque ripple. First, a review on research opportunities and torque ripple reduction methods is given, and then the operation principle and modeling of the motor is discussed. For this purpose to be achieved, a proper model able to express the nonlinearity and saturation of the motor is required. In this thesis the required model is based on the data points of a 4KW 6/8 motor. These data points are obtained by the means of finite element analysis (FEA) and their validity is confirmed by experimental tests. Afterwards, a review and comparison is done on Different switch reluctance motor’s converters and the specification of the converter applied in this thesis’s simulations and experimental tests is discussed. Initially a normal PI controller has been used to control the speed in matlab simulink software, then to counter the uncertainties and nonlinearities in the model; an emotional learning controller is applied to reduce the torque ripple of the PI controller. Being Non model based, the BELBIC (Brain Emotional Based Intelligent Controller) controller is a good choice for controlling non linear systems. Also this controller has a large freedom factor to reach the final desirable answer (in terms of overshoot, settling time, steady state error and soft starting). This Controller has shown reasonable robustness and uncertainty handling abilities While it is simple and can be implemented easily and being unaffected by noise has made this controller an ideal Keywords : Switched Reluctance Motor, Speed Control, Torque Ripple Reduction, Brain Emotional Learning Based Intelligent Controller
یکی ازمهمترین عیب های موتورهای سوئیچ رلکتانس ریپل گشتاور آنها می باشدکه برای کاهش آن، تحقیقات فراوانی انجام و روش های مختلفی ارائه شده است که در فصل مقدمه به این روش ها اشاره می شود. هدف از این پایان نامه ارائه روشی برای کنترل سرعت با در نظر گرفتن کاهش ریپل گشتاور این نوع موتور هاست. در ابتدای پایان نامه مروری بر زمینه های تحقیقاتی این موتورها و روش ها ی مختلف کاهش ریپل گشتاور انجام شده و در ادامه اصول عملکرد و نحوه مدلسازی موتور مورد بحث قرار می گیرد . برای این منظور مدل مناسبی که خصوصیات غیر خطی و اشباع موتور در آن در نظر گرفته شود مورد استفاده قرار می گیرد. در این پایان نامه برای رسیدن به این هدف از اطلاعات یک موتور 4 کیلووات 6/8 استفاده شده است؛ این اطلاعات از طریق آنالیز المان محدود (FEA) بدست آمده و صحت این اطلاعات با اندازه گیری عملی نیز بررسی شده است. در ادامه مروری بر مبدل های مختلف و مقایسه بین آنها انجام می گیرد و ویژگی های مبدل مورد استفاده در شبیه سازی و پیاده سازی عملی بیان می شود. در ابتدا به منظور کنترل، از یک کنترل کننده PI معمولی بر روی مدل استخراج شده در محیط مطلب/سیمولینک استفاده شد، سپس با توجه به ویژگی های موتور سوئیچ رلوکتانس از قبیل دینامیک سیستم مورد کنترل ،بروز نامعینی و تغییرات سیستم، از کنترل کننده عاطفی برای کاهش ریپل گشتاور کنتر ل کننده PI استفاده شد. مهمترین ویژگی این کنترل کننده وابسته نبودن به مدل است که برای موارد استفاده غیر خطی مناسب است. از دیگر ویژگی های این کنترل کننده داشتن درجه آزادی بیشتر برای رسیدن به جواب مطلوب ( از نظر بالازدگی، زمان نشست، خطای ماندگار و راه اندازی نرم ) است. ویژگی دیگر این کنترل کننده در مقایسه با کنترل کننده PID مقاوم بودن در برابر اغتشاش است که استفاده از این کنترل کننده را برای درایوهای با کاربرد دقیق توجیه پذیر می کند. نتایج شبیه سازی کنترل کننده عاطفی نشان دهنده پاسخ مطلوب سیستم و کاهش ریپل گشتاور می باشد. در ادامه برای بهبود عملکرد موتور در حالت گذرا و پاسخ دینامیکی بهتر، از ساختار کنترل غیر مستقیم گشتاور به صورت کسکید استفاده شده است. در این روش خروجی کنترل کننده PI باگشتاور محاسبه شده مقایسه شده و خطای آن به کنترل کننده عاطفی داده می شود. نتایج شبیه سازی حاکی از بهبود رفتار دینامیکی موتور در کنترل سرعت است. در ادامه برای نشان دادن صحت نتایج شبیه سازی، روش های ذکر شده توسط پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP) با مدل TMS32F2812 بصورت عملی پیاده سازی شد که تأیید کننده نتایج شبیه سازی می باشد. کلمات کلیدی: 1- موتورسوئیچ رلکتانس 2- کنترل سرعت 3- کاهش ریپل گشتاور 4- کنترل کننده عاطفی بر پایه پردازش عاطفی مغز((BELBIC

ارتقاء امنیت وب با وف بومی