شماره ركورد
34078
پديد آورنده
آرمين شعباني
عنوان
طراحي و شبيهسازي كنترل برداري بدون حسگر تطبيقي موتور سنكرون مغناطيس دائم
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق-الكترونيك قدرت و ماشينهاي الكتريكي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/13
استاد راهنما
داوود عرب خابوري
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
در كنترل برداري موتور سنكرون مغناطيس دائم (PMSM)، داشتن مقادير دقيق موقعيت و سرعت روتور ضروري است. معمولاً يك حسگر موقعيت مكانيكي، براي مثال حسگر اثر هال، انكودر نوري و يا ريزالور در يك طرف شفت نصب مي¬شود. اما استفاده از اين حسگرها باعث افزايش هزينه، اندازه و پيچيدگي سيم-پيچي سخت¬افزار شده و در نتيجه استحكام و قابليت اطمينان سيستم كنترل را كاهش مي¬دهد. براي غلبه بر اين معايب، محققان در كاربردهايي كه براي آن¬ها هزينه تمام شده اهميت دارد يا كاربردهايي كه نياز به اضافهكردن جايگزين براي سيستم هستند و يا امكان نصب حسگر مكانيكي به دليل موقعيت فيزيكي موتور وجود ندارد، از روش¬هاي بدون حسگر استفاده مي¬كنند.
در اين گزارش در ابتدا مدلسازي و شبيهسازي كنترل بدون حسگر با استفاده و مشاهدهگر حالت لغزشي مرسوم و روشهاي مختلف جهت بهبود آن ارائه و مقايسه شدهاند. استقامت بالا و پيادهسازي راحت از جمله مزايايي است كه استفاده از اين روش را در بين محققان محبوب كرده است. اين مشاهدهگرها به طور كلي داراي معايبي از جمله وجود پديده Chattering و هارمونيك¬هاي مرتبه 6k±1 (به خصوص 5 و 7) هستند. همچنين امكان تخمين دقيق موقعيت و سرعت در سرعتهاي پايين براي آنها مقدور نيست. براي رفع اين موارد، در اين پروژه استفاده از مشاهدهگرهاي شار يا روش شار مغناطيسي فعال كه وابستگي به مدل را كاهش داده و امكان تخمين صحيح در سرعتهاي پايين را دارد پيشنهاد شدهاست.
هدف اصلي اين پروژه، ابتدا مدل¬سازي و شبيهسازي كلي سيستم با استفاده از روش مفهوم شار مغناطيسي فعال تطبيقي بوده كه موارد ادعايي فوق را تاييد ميكند. همچنين بهبودي در دقت تخمين اين مشاهدهگر در سرعتهاي پايين ارائه شده است. سپس تلاش شده است در بستر اين روش و مزايايي كه ارائه ميدهد، و با استفاده از مفاهيم كنترل تطبيقي روشي جديد براي جبرانسازي اثر عكسالعمل آرميچر كه در موتورهاي PMSM و بارهاي بزرگ ممكن است موجب خطا در تخمين شود ارائه شود.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/26
عنوان به انگليسي
Design and Simulation of Adaptive Sensorless Vector Control of Permanent Magnet Synchronous Motor
تاريخ بهره برداري
11/17/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
آرمين شعباني
چكيده به لاتين
In vector control of permanent magnet synchronous motors (PMSMs), accurate rotor position and speed information are essential. Typically, a mechanical position sensor, such as a Hall-effect sensor, optical encoder, or resolver, is mounted on one end of the shaft. However, using these sensors increases the cost, size, and hardware wiring complexity, thereby reducing the robustness and reliability of the control system. To overcome these drawbacks, researchers employ sensorless methods in applications where cost is critical, an additional backup system is required, or physical constraints prevent the installation of mechanical sensors.
In this report, sensorless control modeling and simulation using a conventional sliding-mode observer (SMO) and various improvement methods are presented and compared. High robustness and ease of implementation are among the key advantages that have made this approach popular among researchers. However, these observers generally suffer from drawbacks such as chattering and the presence of (6k±1)th-order harmonics (particularly the 5th and 7th), as well as limited accuracy in estimating position and speed at low speeds. To address these issues, this project proposes the use of flux observers or the active flux concept, which reduces model dependency and enables accurate estimation in the low-speed region.
The main objective of this project is first to model and simulate the overall system using an adaptive active flux approach, thereby validating the claims above and improving estimation accuracy at low speeds. Furthermore, within this framework and its advantages, a new adaptive compensation method is proposed to mitigate the effect of armature reaction, which can otherwise cause estimation errors in PMSMs under heavy loads
كليدواژه هاي فارسي
موتور سنكرون مغناطيس دائم , كنترل بدون حسگر , كنترل تطبيقي , مشاهدهگر حالت لغزشي , مشاهدهگر شار , عكسالعمل آرميچر
كليدواژه هاي لاتين
Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) , Sensorless Control , Adaptive Control , Sliding Mode Observer , Flux Observer , Armature Reaction
Author
Armin Shabani
SuperVisor
Davood Arab Khaburi