کنترل سرعت موتور BLDC با کنترل کننده گوسی مرتبه دوم خطی مبتنی بر فیلتر کالمن

موتورهایBLDCیکی از انواع موتورهای الکتریکی سنکرون می باشد که از کموتاتور و لوازم جاروبک جهت عملیات کموتاسیون استفاده نمی کند و در عوض کموتاسیون در این نوع موتورها به صورت الکترونیکی و توسط ترانزیستورهای قدرت موجود در سیستم درایور موتور صورت می گیرد. مهمترین مسئله در خصوص استفاده از موتورهای الکتریکی کنترل آنهاست. کنترل کننده گوسی مرتبه دوم خطی یک کنترل کننده ی فضای حالت مدرن برای طراحی رگولاتورهای بهینه است که مبتنی بر کنترل بهینه بوده و از دینامیک خطی سیستم استفاده می کند. این کنترل کننده طراح را به ایجاد مصالحه ای میان بردار کنترلی و عملکرد سیستم حلقه بسته قادر می سازد. برای طراحی این کنترل کننده از ترکیب فیلتر کالمن جهت تخمین متغیرهای حالت سیستم که توانایی بالایی در شناسایی سیستم دارد و کنترل کننده ی LQR استفاده×می×نماییم. در این مقاله کنترل کننده گوسی مرتبه دوم خطی جهت کنترل سرعت موتور و به منظور بهبود پایداری سیستم حلقه بسته موتور با توجه به معادلات دینامیکی موتور طراحی و شبیه سازی شده است. به منظور تعیین بهره فیدبک حالت LQR و گین حالت ماندگار فیلتر کالمن با حل معادله ماتریسی جبری ریکاتی اقدام می شود. سپس در نرم افزار متلب سیستم موتور و کنترل کننده گوسی مرتبه دوم خطی را شبیه سازی کرده و پاسخ پله سیستم حلقه باز و کنترل حلقه بسته سیستم جهت کنترل سرعت موتور حین اعمال بار با هم مقایسه شده اند. نتایج نشان دهنده عملکرد بهتر سیستم کنترل حلقه بسته موتور BLDC به ورودی پله واحد می باشد.

Keywords:

موتور , BLDC کنترلر , LQR فیلتر کالمن , کنترل کننده گوسی مرتبه دوم خطی