21876

21876

طراحي كنترل كننده پيش بين مدل بر اساس كنترل زاويه به منظور كنترل موتور القايي مبتني بر DTC

كارشناسي ارشد

سيستم‌هاي فشار قوي الكتريكي

1398/7/7

دكتر داوود عرب خابودي

برق

در بين روش‌هاي كنترلي جديد، كنترل پيش‌بين گزينه بسيار جذاب و مناسبي براي مبدل‌هاي قدرت است. زيرا از يك سو با توجه به ويژگي‌هاي اين روش، محدوديت‌هايي چون چندمتغيره بودن سيستم، رفتار غيرخطي آن و وجود قيود مختلف، مشكل‌ساز نخواهد بود و از سوي ديگر با پيشرفت علم الكترونيك و روي كار آمدن پردازنده‌هاي قوي، ديگر نبايد انجام محاسبات فراوان را در اين روش مشكلي جدي قلمداد كرد. كنترل پيش‌بين، خانواده گسترده‌اي از كنترل‌كننده‌ها را با رويكردهاي متفاوت در بر مي‌گيرد. ايده مشترك همه اين كنترل‌كننده‌ها عبارت است از استفاده از مدل سيستم براي محاسبه پيش‌بيني رفتار آينده متغيرهاي كنترل شده و استفاده از يك معيار بهينه‌سازي براي انتخاب عملگر مناسب. اين پايان نامه به بهبود كنترل موتور القايي با روش كنترل مستقيم گشتاور مي پردازد. استفاده از كنترل كننده پيش بين مدل به منظور كليد زني اينورتر باعث بهبود كارايي كنترل مستقيم گشتاور وكاهش نقطه ضعف هاي اين روش شده است. به منظور تعريف تابع هزينه كنترل كننده پيش بين مدل در اين پايان نامه از اختلاف زاويه جريان استاتور و شار روتور بهره گرفته شده است. طرح پيشنهادي كنترل موتور القايي به وسيله ي كنترل كننده پيش بين مدل با استفاده از محيط سيمولينك نرم افزار Matlab پياده سازي شده است. در ابتدا مدل رياضي موتور القايي ايجاد شده و سپس كنترل كننده پيش بين مدل حلقه بسته طوري طراحي شده است كه با تخمين زاويه فاز بين جريان استاتور و شار روتور در زمان آينده به طرز موثري موتور را كنترل مي كند.

1399/02/17

Design of Angle Based Model Predictive Controller for Control of DTC-based Induction Motor

5/6/2020 12:00:00 AM

Among the new control methods, predictive control is an attractive option for power converters. Because, on the one hand, due to the features of this method, limitations such as the system's multivariability, nonlinear behavior, and different constraints will not be problematic, and on the other hand, with the advancement of electronic science and the emergence of powerful processors, it is no serious problem to do a lot of calculations in this method. Predictive control encompasses a broad family of controllers with different approaches. The common idea behind all these controllers is to use a system model to predict the future behavior of the controlled variables and to use an optimization criterion to select the appropriate operator. This thesis improves the control of the induction motor by the direct torque control method. Using predictive model controllers to switching the inverter improves the efficiency of direct torque control and reduces the disadvantages of this method. In this thesis, the difference of stator current angle and rotor flux are used to define the cost function of model predictive controller. The proposed induction motor control scheme has been implemented by the model predictor controller using the Matlab software simulation environment. First, the mathematical model of the induction motor is created, and then the closed loop model of predictor controller is designed to effectively control the motor by estimating the phase angle between the stator current and the rotor flux.