توصيفگر ها :
ماشين القايي قفس سنجابي , كنترل پيشبين مبتني بر مدل , كنترل پيشبين مستقل از مدل , حلقه كنترل سرعت , رويت گر حالت توسعه يافته غيرخطي , رويت گر مد لغزشي
چكيده فارسي :
ماشينهاي القايي به دليل هزينه ساخت و نگهداري پايين، حجم و وزن كمتر نسبت به ساير ماشينهاي الكتريكي و قابليت اطمينان بالا، امروزه
در صنايع مختلفي نظير توربينهاي بادي و وسايل نقليه الكتريكي، مورد استفاده قرار ميگيرند. با پيشرفتهايي كه در صنعت مبدلهاي
الكترونيك-قدرت صورت گرفته است، قابليت كنترل اينگونه ماشينها در محدوده وسيع سرعت و گشتاور، تا حد زيادي افزايش يافته
است. روشهاي متفاوتي براي كنترل سرعت، جريان، گشتاور و شار درايو ماشينهاي القايي وجود دارد كه در ميان آنها، كنترل پيشبين
مبتني بر مدل، به دليل پاسخ ديناميكي سريع، پيادهسازي آسان، كنترل همزمان چند متغير و عملكرد مطلوب در شرايط غيرخطي، روشي
قدرتمند محسوب ميشود. با اين وجود، اين روش داراي معايبي از جمله: حجم محاسبات بالا و وابستگي به مدل صحيح ماشين و پارامترهاي
آن ميباشد. بنابراين، روشي جديد تحت عنوان كنترل پيشبين مستقل از مدل، در سالهاي اخير ارائه شده است. اين روش تنها از اطلاعات
ورودي و خروجي سيستم كنترلي، بر اساس يك مدل جايگزين موسوم به مدل اضافي-محلي استفاده ميكند. نتيجه اين امر، عدم وابستگي
به پارامترهاي ماشين و ايجاد عملكرد مطلوب در سيستم درايو ميباشد. در مقابل، ميزان هارمونيك بالاي جريان ناشي از عدم شناسايي صحيح
مجهولات سيستم، از معايب آن محسوب ميشود. در اين پاياننامه ساختارهاي جديدي از اين مدل، كه در آنها از رويتگر حالت توسعه
يافته غيرخطي و رويتگر مد لغزشي، جهت شناسايي صحيح مجهولات سيستم استفاده شده است، با هدف ارتقاي كيفيت عملكرد سيستم
كنترلي و ايجاد پاسخ ديناميكي سريع در كنار هارمونيك جريان پايين، ارائه ميشود. همچنين با استفاده از اين روشها، كنترل پيشبين مستقل
از مدل سرعت درايو ماشين القايي به همراه حلقه كنترل پيشبين مستقل از مدل شار، پيادهسازي شده و مقايسهاي بين روشهاي ارائه شده و
ساير روشهاي مرسوم، توسط شبيهسازي صورت گرفته است. تمركز بحث، بر روي درايو ماشين القايي قفس سنجابي تغذيه شده توسط
اينورتر دوسطحي منبع ولتاژ خواهد بود.
چكيده انگليسي :
Nowadays, induction machines are used in many industrial applications, such as wind
turbines and electric vehicles, due to their low cost of production and maintenance, lower
weight relative to other electrical machines, and high reliability. With advances
accomplished in the power electronic converters industry, the controllability of
such machines has broadly increased in wide speed and torque range. There are several
methods for induction machines' drive speed, current, torque, and flux control, among which,
model predictive control (MPC) is a powerful method because of its fast-dynamic response,
easy implementation, multivariable control, and reasonable performance under nonlinear
load conditions. However, MPC has some disadvantages, such as a large amount of
calculation and accuracy dependence on the machine model and its parameters. In this
regard, a new type of control method, called model-free predictive control (MFPC), has been
presented in recent years. This method utilizes only the input and output data of the system
based on an Ultra-local model. Results show the independence of machine parameters and
good performance in the drive system. In contrast, a large amount of harmonic current due
to the incorrect estimation of unknown parts of the system is one of its disadvantages. In this
thesis, new structures of the Ultra-local model, namely nonlinear extended state observer
(NESO) and sliding mode observer (SMO), are used to precisely estimate unknown parts of
the system, thus, improving control system operation and fast dynamic response with lower
current harmonic. Furthermore, model-free predictive speed and rotor flux control have been
implemented using such methods. The proposed and conventional methods are compared
using MATLAB software. This thesis focuses on squirrel cage induction machine drives fed
by a two-level voltage source inverter (2L-VSI).
