این بسته شامل 5 پایان نامه در زمینه شبکه های عصبی در سیستم کنترل پرواز می باشد که به صورت فایل word و pdf در اختیار شما قرار میگیرد.

تمامی پایان نامه ها مربوط به سال 90 به بعد می باشد.

 

کنترل دور مد لغزشی تطبیقی موتورهای القایی

چکیده

در این پایان‌‌نامه یک تکنیک کنترل مد لغزشی تطبیقی برای کنترل دور موتورهای القایی ارائه شده است. از آنجایی که پارامترهای موتور القایی در حین کار تغییر می‌کنند و همچنین با توجه به اغتشاشاتی نظیر گشتاور بار خارجی، کنترل دور چنین موتورهایی از نظر کنترلی مساله‌ای پیچیده به حساب می‌آید. در این پایان‌‌نامه ابتدا یک کنترل مد لغزشی دینامیک برای کاهش پدیده لرزش برای موتور القایی طراحی می‌شود که در آن برای تخمین باند بالای عدم قطعیت از سیستم‌های فازی استفاده می‌شود. همچنین به منظور بهبود عملکرد تخمین‌‌گرهای فازی از قوانین تطبیق برای انتخاب مناسب وزن‌های توابع عضویت استفاده شده است‌، لازم به ذکر است که برای رسیدن به قوانین تطبیق از تحلیل پایداری استفاده می‌شود. در نهایت با اعمال سیستم کنترل پایدار طراحی شده به مدل غیرخطی موتور القایی نتایج شبیه‌سازی موثر بودن کنترل‌کننده پیشنهادی را حتی در حضور اختلال بار و تغییرات پارامترهای موتور نشان می‌دهد.

چکیده 1 
فصل اول 2 
مقدمه و بیان مسئله 2 
1-1: مقدمه 3 
1-3: کنترل گشتاور مستقیم 4 
شکل 1- 1- منحنی تغییرات شار و گشتاور 4 
1-4 : کنترل برداری 5 
1-5 : کنترل فازی تطبیقی 5 
1-6 : کنترل مد لغزشی 6 
1-7 : بیان مساله 7 
فصل دوم 8 
اصول کار ماشینهای گردان 8 
2- 1: مقدمه 9 
2- 2: مبانی مدارهای مغناطیسی 9 
شکل 2- 1- مدار مغناطیسی تزویج شده 10 
2- 2- 1: سیستم مغناطیسی خطی 11 
شکل2- 2- مدار معادل T 13 
2- 2- 2 : سیستم مغناطیسی غیر خطی 13 
شکل 2- 3- منحنی B – H 14 
2- 3 : تبدیل انرژی الکترومکانیکی 14 
شکل 2- 4 – سیستم الکترومکانیکی 14 
شکل 2- 5- ارتباط انرژی های تولیدی و مصرفی با یکدیگر 15 
شکل 2- 6- سیستم الکترومکانیکی با میدان مغناطیسی 16 
شکل2- 7- سیستم الکترومکانیکی با چند ورودی الکتریکی و مکانیکی 18 
2-3- 1: انرژی در میدان رابط 19 
شکل 2- 8 – انرژی و شبه انرژی برای یک سیستم الکترومکانیکی تک تحریکه 20 
2-3- 2: نیروی الکترومغناطیسی 22 
2-4 : ماشینهای گردان 22 
2-4- 1: نیروی محرکه مغناطیسی در ماشینهای گردان 23 
شکل 2- 10- نیروی محرکه تولید شده در فاصله هوایی و مولفه اصلی آن 24 
شکل 2- 11- شکل موج نیروی محرکه تولیدی توسط یک سیمپیچ توزیع شده 24 
شکل 2- 12- سیمپیچهای سه فاز دو قطبی ماشین 25 
2- 5 : ماشینهای القایی 27 
2- 5- 1: موتورهای القایی سه فاز 27 
فصل سوم 30 
موتورهای القایی و مدل ریاضی آنها 30 
3- 1: مقدمه 31 
3- 2: معادلههای ولتاژ در متغییرهای ماشین 31 
شکل3- 1- ماشین القایی متقارن دو قطب، سه فاز با اتصال ستاره 32 
شکل 3- 2: مدارهای معادل یک ماشین القائی سه فاز متقارن در دستگاه مرجع اختیاری 37 
3- 4: معادلات فضای حالت موتور القایی در قاب مرجع ثابت 38 
با تبدیلهای زیر میتوان بردارهای و از قاب گردان را به بردارهاي و در قاب ثابت انتقال داد. 39 
جدول 3- 1: مشخصات موتور القائی مورد نظر]26[ 41 
فصل چهارم 43 
کنترل مدلغزشی تطبیقی موتور القائی 43 
4-1 : سیستم کنترل فازی تطبیقی 44 
4-3: نتیجه گیری 56 
فصل پنجم 57 
شبیهسازی و نتایج 57 
5-1: عملکرد سیستم کنترلی در مواجهه با ورودی مرجع ثابت و بدون اعمال گشتاور بار خارجی و اغتشاشات ناشی از تغییرات پارامترهای موتور 58 
شکل 5- 1- قابلیت ردیابی سیستم کنترلی 59 
شکل 5- 3- سیگنال کنترلی 60 
5-2: عملکرد سیستم کنترلی در مواجهه با ورودی مرجع متغیر با زمان و بدون اعمال گشتاور بار خارجی و اغتشاشات ناشی از تغییرات پارامترهای موتور 60 
شکل 5- 4- قابلیت ردیابی سیستم کنترلی 61 
شکل 5- 5- سیگنال کنترلی 61 
5-3: عملکرد سیستم کنترلی در مواجهه با ورودی مرجع ثابت با اعمال گشتاور بار خارجی و اعمال اغتشاشات ناشی از تغییرات پارامترهای موتور 62 
شکل 5- 6- قابلیت ردیابی سیستم کنترلی 62 
شکل 5- 7- سیگنال کنترلی 63 
5-4: عملکرد سیستم کنترلی در مواجهه با ورودی مرجع متغیر با زمان، با اعمال گشتاور بار خارجی و اغتشاشات ناشی از تغییرات پارامترهای موتور 63 
شکل 5- 8- قابلیت ردیابی سیستم کنترلی 64 
شکل 5- 9- خطای ردیابی سیستم کنترلی 64 
شکل 5- 10- سیگنال کنترلی 65 
فصل ششم 66 
نتیجهگیری و پیشنهادات 66 
6-1: نتیجه گیری 67 
6-2: پیشنهادات 67 
منابع: 68 

 

کنترل دور فازی موتورهای القایی

چکیده

در این پایان‌‌نامه یک تکنیک کنترل فازی تطبیقی برای کنترل دور موتورهای القایی ارائه شده است از آنجایی که پارامترهای موتور القایی در حین کار تغییر می‌کنند و همچنین با توجه به اغتشاشاتی نظیر گشتاور بار خارجی، کنترل دور چنین موتورهایی از نظر کنترلی مساله‌ای پیچیده به حساب می‌آید در این پایان‌‌نامه ابتدا یک کنترل خطی‌سازی فیدبکی برای موتور القایی طراحی می‌شود که در آن برای تخمین توابع غیرخطی نامعلوم موجود در قانون کنترلی از سیستم‌های فازی استفاده می-شود همچنین به منظور بهبود عملکرد تخمین‌‌گرهای فازی از قوانین تطبیق برای انتخاب مناسب وزن‌های توابع عضویت استفاده شده است‌، لازم به ذکر است که برای رسیدن به قوانین تطبیق از تحلیل پایداری استفاده می‌شود در نهایت با اعمال سیستم کنترل پایدار طراحی شده به مدل غیرخطی موتور القایی نتایج شبیه‌سازی موثر بودن کنترل‌کننده پیشنهادی را حتی در حضور اختلال بار و تغییرات پارامترهای موتور نشان می‌دهد

فهرست مطالب 
عنوان صفحه 
چکیده 1 
فصل اول: مقدمه و بیان مسئله 2 
1-1 : مقدمه 3 
1- 2 : کنترل اسکالر 4 
1-3 :کنترل گشتاورمستقیم 4 
1-4 :کنترل برداری 4 
1- 5 :کنترل فازی تطبیقی 5 
فصل دوم: اصول کار ماشین¬های گردان 6 
2- 1: مقدمه 7 
2- 2 : مبانی مدارهای مغناطیسی 10 
2- 2- 1 : سیستم مغناطیسی خطی 9 
2- 2- 2 : سیستم مغناطیسی غیرخطی 11 
2- 3 : تبدیل انرژی الکترومکانیکی 12 
2-3- 1: انرژی در میدان رابط 16 
2-3- 2: نیروی الکترومغناطیسی 20 
2-4 : ماشین¬های گردان 20 
2-4- 1: نیروی محرکه مغناطیسی در ماشین¬های گردان 21 
2- 5 : ماشین¬های القایی 25 
2- 5- 1 : موتورهای القایی سه فاز 30 
فصل سوم: موتورهای القایی و مدل ریاضی آن¬ها 33 
3- 1: مقدمه 28 
3- 2: معادله¬های ولتاژ در متغیرهای ماشین 29 
3-3 : معادله¬های ولتاژ در دستگاه مختصات مرجع اختیاری40 
3- 4: معادلات فضای حالت موتور القایی در قاب مرجع ثابت 36 
فصل چهارم: منطق فازی و کاربرد آن در کنترل 47 
4-1 : مقدمه 48 
4-2 : منطق فازی وتئوری مجموعه¬های فازی49 
4-3 : چالش¬های پیش¬روی نظریه فازی50 
4-3- 1: تاریخچه سیر صعودی تئوری فازی¬ 50 
4-3- 2 : تفاوت ميان نظریه احتمالات و منطق فازی 44 
4- 4 : سيستم¬هاي فازی 54 
4-4 – 1: کاربردهای سیستم¬های فازی 59 
4- 5 : کنترل فازی 62 
4- 5- 1 : مقایسه بین کنترل فازی و کلاسیک، و اینکه کدام یک در عمل کنترل موثرترند 64 
4- 5- 2 : طراحی کنترل¬کننده فازی 67 
4-6 : ساختار کلی یک کنترل¬کننده فازی 70 
4-6- 1: پیش¬پردازش 58 
4-6- 2 : فازی¬ساز 72 
4-6- 2- 1 : انتخاب و طراحی توابع عضویت 59 
4-6- 2- 2 : متغیرهای زبانی-76 
4-6- 3 : پایگاه اطلاعات 76 
4-6- 3- 1 : پایگاه قواعد 76 
4-6- 4 : واحد استنتاج 78 
4-6- 4- 1 : موتور استنتاج فازی78 
4-6- 5 : غیر فازی¬ساز 82 
4-6-5-1: نافازی¬ساز مرکز ثقل83 
4-6-5-2: نافازی¬ساز میانگین مراکز 83 
4-6-5-3 : نافازی¬ساز ماکزیمم84 
4-6- 4 : پس¬پردازش 69 
4-7 : انواع سیستم¬های استنتاج فازی 85 
فصل پنجم: کنترل فازی تطبیقی موتور القائی 89 
5-1 : مقدمه 90 
5-2 : سیستم کنترل فازی تطبیقی 91 
5-3 : سیستم کنترل طراحی شده 76 
5-4 : شبیه¬سازی و نتایج 98 
5-4-1: عملکرد سیستم کنترلی در مواجهه با ورودی مرجع ثابت و بدون اعمال گشتاور بار خارجی و اغتشاشات ناشی از تغییرات پارامترهای موتور 99 
5-4-2 : عملکرد سیستم کنترلی در مواجهه با ورودی مرجع متغیر با زمان و بدون اعمال گشتاور بار خارجی و اغتشاشات ناشی از تغییرات پارامترهای موتور 82 
5-4-3 : عملکرد سیستم کنترلی در مواجهه با ورودی مرجع ثابت با اعمال گشتاور بار خارجی و اعمال اغتشاشات ناشی از تغییرات پارامترهای موتور 102 
5-4-4 : عملکرد سیستم کنترلی در مواجهه با ورودی مرجع متغیر با زمان، با اعمال گشتاور بار خارجی و اغتشاشات ناشی از تغییرات پارامترهای موتور 104 
فصل ششم : نتیجه¬گیری وپیشنهادات 107 
6-1: نتیجه¬گیری 108 
6-2 : پیشنهادات 109 
فهرست منابع فارسی 90 
فهرست منابع انگلیسی 91 
چکیده انگلیسی 117 

 

عملکرد ماشین القایی شش فاز نامتقارن پس از وقوع خطا

چکیده

در این پایان نامه هدف کنترل بهینه سرعت موتور القایی شش فازه با روش جهت‌دهی میدان (FOC)، در حین خطای قطع فاز است که با توجه به اهمیت قابلیت اطمینان در قدرت، کنترل قطع فاز موتور القایی شش فاز موردبررسی قرارگرفته است در این پایان نامه از ماتریس تبدیل یکسانی، قبل و پس از وقوع خطا برای کنترل سرعت استفاده‌شده است یکی از مزایای این روش آن است که به ماتریس تبدیل‌های با مرتبه کاهش‌یافته پس از قطع فاز نیازی وجود ندارد بنابراین پیچیدگی ساختار کنترلی کاهش‌یافته و فقط با تغییرات جزئی بهره کنترل‌کننده‌ها و جریان های مرجع، کنترل سرعت انجام می گیرد مزیت اصلی استفاده از این روش تولید جریان-های مرجع دکوپله که تلفات را تولید می کنند به صورت ترکیب خطی از جریان های دکوپله تولیدکننده شار و گشتاور است که از این طریق می توان حالت های مختلف عملکردی را برای ماشین القایی شش فازه ایجاد کرد حالت های مختلف کاری ممکن ایجاد شده شامل حداقل سازی تلفات، حداکثر سازی دامنه گشتاور و می باشد در این پایان‌نامه با توجه به نیاز روزافزون بهینه سازی مصرف انرژی، حالت کاری حداقل سازی تلفات مسی استاتور مورد بررسی قرارگرفته است ماشین های مختلف متقارن و نامتقارن، یک نوتراله و دو نوتراله، در حین قطع یک و دو فاز از نظر تلفات مسی استاتور مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند و بهترین نوع ماشین معرفی می گردد

فصل اول 
مقدمه و پیشینه تحقیق1 
1-1 مقدمه 1 
1-2 پیشینه مدل‌سازی ماشین شش فازه3 
1-3 پیشینه کنترل سرعت ماشین¬های القایی شش فازه5 
1-4 پیشینه مدل‌سازی و کنترل سرعت ماشین با شرایط وقوع خطا7 
1-5 اهداف پایان‌نامه9 
1-6 ساختار پایان‌نامه10 

فصل دوم 
مدل‌سازی ماشین‌های القایی شش فاز11 
2-1 مقدمه11 
2-2 پیکربندی12 
2-3 مدل‌سازی13 
2-3-1 مدل‌سازی ماشین القایی شش – فازه با استفاده از معادلات سه فازه13 
2-3-1-1 مدل کوپله ماشین القایی شش فازه15 
2-3-1-2 مدل دکوپله ماشین القایی شش فازه17 
2-3-1-3 مدار معادل SPIM-1n19 
2-3-2 مدل‌سازی ماشین القایی شش فازه با استفاده از معادلات شش فاز20 
2-3-2-1 مدل ماشین در فضای شش بعدی کوپله24 
2-3-2-2 انتقال معادلات ولتاژ ماشین به قاب مرجع جدید26 
2-3-3 مدل بردار فضایی موتور القایی 30 
2-3-3-1 مدل مختصات d-q موتور32 
2-3-4 مدل فضای حالت ماشین القایی34 
2-3-5 مدل‌سازی موتور القایی شش فاز در حالت قطع فاز37 
2-4 نتیجه‌گیری43 

فصل سوم 
روش کنترل دور (FOC)44 
3-1 مقدمه44 
3-1-1 کنترل گشتاور در ماشین‌های جریان دائم45 
3-1-2 شباهت یک ماشین DC و یک ماشین القایی در حالت کنترل برداری45 
3-2 جهت‌دهی شار مغناطیسی 49 
3-2-1 جهت‌دهی شار مغناطیسی فاصله هوایی 49 
3-2-2 جهت‌دهی شار مغناطیسی روتور50 
3-2-3 جهت‌دهی شار مغناطیسی استاتور 50 
3-3 رابطه گشتاور در شرایط کنترل جهت‌دهی میدان 53 
3-3-1 شرایط جهت‌دهی شار روتور 54 
3-3-2 شرایط جهت‌دهی شار فاصله هوایی 55 
3-3-3 شرایط جهت‌دهی شار استاتور56 
3-3-3-1 محاسبه سیگنال مجزا کننده شارهای استاتور56 
3-4 انواع روش‌های کنترل برداری 59 
3-4-1 روش کنترل مستقیم جهت‌دهی میدان61 
3-4-1-1 محاسبه شار روتور63 
3-4-1-2 کنترل برداری مستقیم با اینورتر PMW جریانی 65 
3-4-2 روش کنترل غیرمستقیم جهت‌دهی میدان66 

فصل چهارم 
کنترل سرعت موتور شش فاز در هنگام قطع فاز70 
4-1 مقدمه70 
4-2 معادلات موتور القایی در حالت نرمال 71 
4-3 معادلات موتور القایی در حالت قطع فاز73 
4-3-1 معادلات در ماشین نامتقارن74 
4-3-2 معادلات در ماشین متقارن76 
4-4 حالت‌های مختلف عملکرد ماشین77 
4-4-1 حداکثر سازی گشتاور 79 
4-4-1-1 ضریب زیر بار نامی 79 
4-4-2 حداقل سازی تلفات 80 

فصل پنجم 
نتایج شبیه‌سازی83 
5-1 مقدمه83 
5-2 بررسی نتایج شبیه‌سازی86 
5-2-1 کارکرد سالم موتور نامتقارن87 
5-2-2 کارکرد موتور نامتقارن پس از خطا بدون اصلاح کنترلر88 
5-2-3 کارکرد موتور نامتقارن کنترل شده در حالت گشتاور حداکثر90 
5-2-4 کارکرد موتور نامتقارن کنترل شده در حالت تلفات حداقل93 
5-2-5 کارکرد سالم موتور متقارن97 
5-2-6 کارکرد موتور متقارن پس از خطا بدون اصلاح کنترلر98 
5-2-7 کارکرد موتور متقارن کنترل شده در حالت تلفات حداقل100 

فصل ششم 
نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات104 
6-1 نتیجه‌گیری 104 
6-2 ارائه پیشنهادات105 

پیوست الف107 
پیوست ب110 

فهرست مراجع113 
چکیده انگلیسی117 
عنوان انگلیسی118 

 

تحلیل و شبیه‌سازی درایو موتورهای القایی با روش کنترل برداری و ارائه راهکارهایی جهت بهبود عملکرد در حالت سرعت پایین

چکیده

کنترل مناسب دور موتورهای القایی به‌خصوص در سرعت‌های پایین، یکی از چالش‌های مهم در صنعت می‌باشد در این پایان‌نامه از دو روش مستقیم و غیرمستقیم جهت بدست آوردن موقعیت شار استفاده شده است مشکل غیرخطی‌گری اینورتر به نوع دستیابی به سیگنال سرعت وابسته نبوده و در سرعت‌های پایین وجود دارد اولین راهکار ارائه شده جبران غیرخطی‌گری اینورتر است بهبود عملکرد سیستم با انجام این جبران‌سازی در نتایج کاملا مشهود است روش مستقیم به سرعت روتور وابسته نیست و از روی معادلات ولتاژ و جریان بدست می‌آید در این پایان‌نامه تخمین‌گر شاری پیشنهاد شده است که در آن مدل ولتاژ با مدل جریان تطبیق داده شده و نیز آفست باقی‌مانده نیز جبران‌سازی می‌گردد ابتدا با سنسور سرعت، از صحت عملکرد این تخمین‌گر اطمینان حاصل می‌شود، سپس تخمین‌گر سرعت بکارگیری می‌گردد دو نوع تخمین‌گر مرسوم و پیشنهادی جهت تخمین سرعت تحلیل و شبیه‌سازی شده اند که تخمین‌گر سرعت نوع مرسوم نتایج مناسبی در سرعت پایین ندارد ولی در تخمین‌گر نوع دوم از شارهای محاسبه شده توسط تخمین‌گر شار پیشنهادی استفاده می‌شود و نتایج بسیار مناسبی بدست می‌آید در سرعت‌های پایین به‌دلیل اینکه افت ولتاژ روی مقاومت استاتور بالا می‌رود، تخمین‌گر شار در بخش مدل ولتاژ به‌شدت به مقاومت استاتور وابسته می‌شود و تغییرات دمایی بصورت قابل ملاحظه‌ای روی مقاومت استاتور تاثیر می‌گذارد در ادامه‌ی کار برای اینکه با وجود تغییر در مقاومت استاتور، تخمین دقیقی از شار بدست آید، تخمین همزمان مقاومت استاتور نیز ارائه شده است دستاورد اصلی این پایان-نامه، تخمین دقیق سرعت، شار و مقاومت استاتور به منظور دستیابی به کنترل مناسب سرعت‌های پایین می‌باشد

فصل اول: مقدمه و تاریخچه 
مقدمه2 
انگیزه¬ها و اهداف پایان¬نامه4 
مروری بر تحقیقات انجام شده5 
ساختار پایان¬نامه11 
فصل دوم: مدل¬سازی دینامیکی ماشین¬های القایی 
مقدمه13 
معرفی بردارهای فضایی در ماشین¬های القایی14 
معادلات دینامیکی ماشین17 
جریان استاتور و شار روتور بعنوان متغیرهای حالت 21 
فصل سوم: اساس کنترل برداری موتور القایی، تبدیلات و مدولاسیون بردار فضایی 
مقدمه25 
روش کنترل ولت بر هرتز ثابت25 
کنترل برداری موتورهای القایی AC27 
تبدیلات کلارک مستقیم و معکوس (a,b,c به α و β و معکوس)29 
تبدیلات پارک مستقیم و معکوس (α و β به d-q و معکوس)30 
تخمین¬گرهای شار روتور32 
تخمین¬گر شار روتور در مدل روتور32 
تصحیح ثابت زمانی روتور35 
تخمین¬گر شار روتور در مدل استاتور37 
جداسازی ولتاژ استاتور38 
مدولاسیون بردار فضایی (SVM)40 
فصل چهارم: معرفی تخمین¬گرها و رویت¬گرهای شار و سرعت 
مقدمه45 
سیستم کنترل45 
تخمین¬گرهای شار بدون سنسور براساس مدل اصلی48 
مدل ولتاژ خالص48 
مدل ولتاژ با استفاده از انتگرال¬گیری اصلاح شده49 
مدل ولتاژ با تصحیح براساس مدل جریان52 
تخمین¬گرهای شار MRAS (سیستم مدل مرجع-تطبیقی)54 
تخمین¬گر شار MRAS براساس مدل ولتاژ و جریان54 
تخمین¬گر شار MRAS براساس مدل توان راکتیو57 
رویت¬گرهای شار مرتبه کامل سرعت- تطبیقی58 
ساختار رویتگر58 
طراحی رویت¬گر مرسوم60 
طراحی رویت¬گر مرتبه کامل براساس مدل ولتاژ و جریان61 
فصل پنجم: کنترل برداری موتورهای القایی در حالت سرعت پایین 
مقدمه64 
محدودیت¬های اصلی عملکرد پایدار در سرعت پایین65 
غیرخطی¬گری¬ اینورتر65 
خطاهای ناشی از دریافت سیگنال جریان65 
تخمین زاویه¬ی شار66 
تخمین مقاومت استاتور68 
مروری کلی بر کارهای انجام¬شده جهت رفع مشکلات حالت سرعت پایین69 
مدل¬سازی مولفه¬های سیستم درایو در سرعت پایین70 
مدل غیرخطی اینورتر و جبران¬سازی آن70 
شناسایی پارامترهای مدل اینورتر75 
مدل تخمین¬گر شار پیشنهادی76 
جبران¬سازی آفست78 
تخمین¬گر ترکیبی ولتاژ و جریان با جبران آفست80 
مدل تخمین¬گر سرعت83 
تخمین¬گر سرعت بر اساس مدل پایه84 
تخمین¬گر سرعت حلقه¬باز بر اساس شار تصحیح شده85 
مدل تخمین مقاومت استاتور87 
نتایج مدل¬سازی و شبیه-سازی92 
مدل¬سازی روش¬های کنترل دور موتور القایی92 
مدل¬سازی روش کنترل برداری92 
مدل¬سازی روش کنترل برداری با سنسور سرعت92 
مدل¬سازی روش کنترل برداری با تخمین¬گر شار پیشنهادی99 
مدل¬سازی روش کنترل برداری با تخمین¬گر سرعت و شار پیشنهادی103 
مدل¬سازی روش کنترل برداری با تخمین¬گر سرعت، شار پیشنهادی و مقاومت استاتور110 
فصل ششم: نتیجه¬گیری و پیشنهادات 
6-1- نتیجه¬گیری و پیشنهادات112 
پیوست ‌1 

 

کنترل هوشمند تحمل‌پذیر خطا در درایو موتور القایی به کار رفته در خودروی الکتریکی توسط روشی هوشمند و نوین

چکیده

در چندین سال اخیر خودروهای الکتریکی، هیبریدی و خودروهای سلول سوختی به عنوان راه حل جایگزین برای خودروهای سوخت فسیلی ارایه شده‌اند. یکی از مباحث مهم در این خودروها بحث سیستم کنترل درایو موتور الکتریکی محرک خودرو می‌باشد. این کنترل باید بهینه و با کارایی بالا و قابل اطمینان باشد. اگر هر کدام از بخش‌های سیستم کنترل درایو: موتور الکتریکی، ادوات الکترونیک قدرت و ابزارهای اندازه‌گیری دچار خطایی در عملکرد خود شوند، باعث تاثیرگذاری در فرایند کنترل درایو می‌شوند. این تاثیر می‌تواند منجربه کاهش بازده و کارایی، ایجاد تکان‌های شدید ناگهانی بوجود آمده توسط گشت‌آورهای منفی، آسیب دیدن باتری‌ها و ادوات الکترونیک قدرت، آسیب به موتور، و از همه مهمتر صدمه دیدن سرنشینان خودرو شود. کنترل‌های تحمل‌پذیر خطای متنوعی برای هر کدام از بخش‌های ذکر شده در پژوهش‌های چند سال اخیر ارایه شده است. در این پروژه، یک سیستم کنترل هوشمند تحمل‌پذیر خطای اینورتر در درایو موتور القایی در خودروهای الکتریکی ارایه شده است. دو الگوریتم کنترل سرعت: کنترل حلقه بسته ولتاژ به فرکانس ثابت با مدولاسیون بردارهای فضایی و کنترل مستقیم گشت‌آور پیاده‌سازی شده است. این الگوریتم‌ها برای وضعیت عادی اینورتر و حالت یک پایه معیوب طراحی شده‌اند. در پژوهش انجام شده عملکرد این دو الگوریتم کنترلی تحت کنترلرهای: کلاسیک PID و فازی PID در حالت اینورتر با وجود خطا بررسی شده است. به منظور مقایسه و ارزیابی روش‌های به کار گرفته شده در حالت‌های اینورتر سالم و معیوب پارامترهای کارایی موتور شامل: بازده، ضریب توان و اعوجاج هارمونیک کل جریان فازها از بی‌باری تا بار نامی در حالت ماندگار بررسی شده‌ است. همچنین سرعت موتور، گشت‌آور الکترومغناطیسی موتور و جریان فازها در حالت گذرای انتقال سیستم از حالت خطادار به حالت بهبود یافته توسط سیستم کنترل تحمل‌پذیر نیز بررسی شده‌اند. نتایج بدست آمده نشان می‌دهند که کارایی کنترلر کلاسیک هنگام خطادار شدن پایین می‌آید، در صورتی که کارایی کنترلر فازی به خوبی عملکرد در حالت بدون خطا باقی می‌ماند. در عملکرد کنترل تحمل‌پذیر خطا به طور کلی پارامترهای کارایی بررسی شده در حالت ماندگار سیستم با کنترلر فازی بهتر از کنترلر کلاسیک می‌باشد. همچنین پاسخ‌های حالت گذرا نیز در کنترلر فازی از لحاظ زمان پاسخ و نوسانات حالت گذرا بهتر از کنترلر کلاسیک می‌باشد.

فصل 1- کنترل تحمل‌پذیر خطا[5] 5 
فصل 2- کنترل تحمل‌پذیر خطا در درایو موتور خودروهای الکتریکی 9 
2-1 خطاها در درایو موتور القایی 11 
2-1-1- محرک الکترومکانیکی (موتور القایی) 11 
2-1-1-1- خطاهای الکتریکی 11 
2-1-1-2- خطاهای مکانیکی 11 
2-1-2- ادوات الکترونیک قدرت و مدارهای کنترلی 14 
2-1-2-1- خطا در سوییچ‌های نیمه‌هادی قدرت 14 
2-1-2-2- خطا در مدارهای کنترلی 15 
2-1-3- ابزارهای اندازه گیری، تخمین پارامترهای کنترلی و سنسورهای پس‌خورد 17 
2-1-3-1- خطا در انکودر موقعیت: 17 
2-1-3-2- خطا در کنترل بدون سنسور (خطا در تخمین پارامترهای کنترلی): 18 
2-1-3-3- خطا در سنسورهای جریان: 18 
2-1-3-4- خطا در سنسورهای ولتاژ: 19 
2-1-3-5- خطا در مدارات سیگنالهای فیدبک حالت و فیلتر: 19 
2-2- کنترل تحمل‌پذیر خطا در حالت خطاهای سنسوری[3]: 21 
2-3- کنترل تحمل‌پذیر خطا در حضور خطاهای ادوات الکترونیک قدرت 27 
2-3-1- شناسایی خطا بر اساس اندازه‌گیری ولتاژ[28]: 30 
2-3-2- شناسایی خطا بر اساس اندازه‌گیری جریان[31]: 36 
2-3-2-1- عملکرد در سرعت 600RPM: 39 
2-4- بررسی روش‌های درمانی با استفاده از ساختار اینورتر[26]: 42 
2-4-1- توپولوژی Switch-Redundant: 46 
2-4-2- توپولوژی Double Switch-Redundant: 50 
2-4-3- توپولوژی Phase-Redundant: 52 
2-4-4- توپولوژی Cascaded Inverter: 53 
2-4-5- توپولوژی اینورتر چهارپایه Four-leg inverter: 55 
2-4-6- خلاصه نتایج توپولوژی‌های مختلف تحمل‌پذیر خطای اینورتر: 57 
فصل 3- بررسی الگوریتم‌های کنترلی در حضور خطای اینورتر با کمک کنترلر فازی 60 
3-1- الگوریتم کنترل حلقه بسته ولتاژ به فرکانس ثابت با مدولاسیون بردارهای فضایی: 61 
3-1-1- کنترلر سرعت PID: 65 
3-1-2- مولد پالس‌های سوییچینگ با مدولاسیون فضای برداری[19,40,41]: 68 
3-1-2-1- تکنیک مدولاسیون پهنای پالس فضای برداری (SVM): 71 
3-1-2-2- پیاده‌سازی بلوک مولد پالس‌های سوییچینگ با مدولاسیون فضای برداری 83 
3-2- الگوریتم کنترل مستقیم گشت‌آور (DTC)[19,53] 86 
3-3- کنترلر فازی[19] 96 
3-3-1- طراحی کنترلر فازی 102 
3-3-2- ساختارهای کنترلر فازی PD و P 104 
3-3-2-1- ساختار کنترلر PD برای تنظیم سرعت در کنترل حلقه بسته ولتاژ به فرکانس ثابت (بخش 3-1) 104 
3-3-2-2- ساختار کنترلر P برای تنظیم سرعت در کنترل مستقیم گشت‌آور (بخش3-2) 110 
فصل 4- نتایج بررسی و شبیهسازی 113 
4-1- نتایج کنترل حلقه بسته ولتاژ به فرکانس ثابت 115 
4-1-1- بازده 116 
4-1-2- ضریب توان 118 
4-1-3- اعوجاج هارمونیک کل 120 
4-1-4- جریان فاز 123 
4-1-5- دینامیک سرعت 126 
4-1-6- دینامیک جریان فاز 133 
4-1-7- دینامیک گشت‌آور الکترومغناطیسی 142 
4-2- نتایج کنترل مستقیم گشت‌آور 153 
4-2-1- بازده 154 
4-2-2- ضریب توان 156 
4-2-3- اعوجاج هارمونیک کل 158 
4-2-4- جریان فاز 162 
4-2-5- سیگنال کنترلی گشت‌آور 165 
فصل 5- نتیجهگیری و پیشنهادات 172 
5-1- نتیجه‌گیری 172 
5-2- پیشنهادات 177

 

————————————————————————————————————————————–

برای دریافت فایل بر روی لینک زیر کلیک نمایید.

تومان49,000 تومان35,000افزودن به سبد خرید

————————————————————————————————————————————–