کنترل برداری بدون حسگر موتور سنکرون آهنربای دائم (PMSM) مبتنی بر MRAS و مقایسه آن با روش کنترلی مبتنی بر منطق فازی

به منظور کنترل دور PMSM، تاکنون روشهای مختلفی پیشنهاد شده است که از نظر هزینه، پیچیدگی ساختار و دقت عملکرد متفاوت میباشند . استفاده از حسگر به منظور تشخیص موقعیت رتور دارای معایبی نظیر پیچیدگی در ساخت، قیمت زیاد سنسورها، مشکلات ناشی از عدم تطبیق مکانیکی و یا کار در محیطهای آلوده میباشد، از اینرو روشهای بدون حسگر زیادی به منظور تشخیص موقعیت رتور ارائه شده است. یکی از بهترین روشهای بدون حسگر، استفاده از روش کنترل مستقیم گشتاور و سیستم تطبیقی مدل مرجع (MRAS) میباشد. روش کنترل مستقیم گشتاور دارای مزایای نسبی از جمله کاملتر بودن در دفع اغتشاش بار، سرعت پاسخدهی بسیار بالا، محدوده عملکرد وسیعتر در سرعتهای بالا و تلفات حرارتی کمتر و در مجموع معایب کمتر نسبت به سایر روشهای متداول کنترل سرعت PMSM میباشد. از اینرو در این مقاله روش بدون حسگر برای کنترل دور این موتور به کمک MRAS پیادهسازی شده است. در روش بیان شده به کمک ولتاژ و جریان و به کمک MRAS ، موقعیت و زاویه رتور تخمین زده و سپس به کمک مدولاسیون بردار فضایی پهنای پالس (SVPWM) کلیدزنی سوئیچهای اینورتر انجام میشود. استفاده از روش ارائه شده زمانی مناسب است که سنسور سرعت در دسترس نباشد و یا گران باشد و یا خرابی سنسور سرعت زیاد باشد، اما این روش پیچیده و کند میباشد . لذا در ادامه مقاله روش دیگری مبتنی بر منطق فازی برای کنترل سرعت PMSM ارائه شده است. بررسی اثر تغییرات بار و سرعت مرجع در این کنترل کننده مدنظر میباشد. در این روش با استفاده از سنسورهایی که در روی رتور قرار دارند، موقعیت و سرعت رتور محاسبه میشود و سپس با تکنیک SVPWM کلیدزنی سوئیچ های مبدل ولتاژ ورودی انجام میشود. هر دو ساختار ارائه شده با استفاده از نرم افزار MATLAB/SIMULINK شبیه سازی شده و سپس با یکدیگر مقایسه شده اند.

Keywords:

موتورسنکرون مغناطیس دائم , کنترل سرعت , سیستم تطبیقی مدل مرجع , کنترلر فازی.