شماره ركورد
34130
پديد آورنده
مهدي بهمني
عنوان
طراحي و شبيه سازي روش كنترل پيشبين ترتيبي در موتور القايي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق- الكترونيك قدرت و ماشينهاي الكتريكي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/21
استاد راهنما
دكتر داود عرب خابوري
استاد مشاور
ندارد
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
در اين پژوهش يك روش كنترل پيش¬بين ترتيبي با افق پيشبيني توسعهيافته معرفي خواهد شد. اخيراً كنترل پيشبين مبتني بر مدل به طور گسترده در دنياي الكترونيك قدرت و درايو مورد استفاده قرار گرفته و عملكرد بسيار خوبي از خود نشان داده است. در نتيجه، ابتدا، مفاهيم اوليه و دستهبندي كلي روش كنترل پيشبين مبتني بر مدل بررسي خواهد شد. پس از آن ضريب وزني و اهميت آن مورد بررسي قرار گرفته و برخي از روش¬هايي كه ضريب وزني بهينه را محاسبه ميكنند و يا ضرورت استفاده از آن را حذف ميكنند معرفي خواهند شد.
يكي از مؤثرترين روشهاي ارائه شده در زمينه حل چالش ضريب وزني، روش كنترل پيش¬بين ترتيبي مي¬باشد. روشهاي متعددي، مثل تغيير خودكار ترتيب توابع هزينه و يا تغيير خودكار تعداد بردار ولتاژ انتخابي تابع هزينه اول، در اين زمينه ارائه شده است تا عملكرد كنترل پيشبين ترتيبي مرسوم را ارتقا بخشد. علاوه بر اين با افزايش افق پيشبيني نيز ميتوان به اين مهم دست يافت. در اين پژوهش، با الهام از روش حذف بردارهاي غيربهينه در روش كنترل پيشبين ترتيبي مرسوم، دو روش ترتيبي با افق پيشبيني توسعهيافته معرفي خواهد شد. در روش اول توالي بردارهاي ولتاژ كانديد تنها بر اساس هزينه گشتاور انتخاب شده و با بررسي توالي بردارهاي ولتاژ كانديد در تابع هزينه تجمعي شار، بهترين گزينه انتخاب خواهد شد. در روش دوم بر خلاف روش اول تواليهاي بردار ولتاژ كانديد بر اساس هر دو هزينه شار و گشتاور انتخاب خواهد شد.
در انتها نتايج شبيهسازي و پيادهسازي عملي دو روش پيشنهادي آورده خواهد شد. طي شبيهسازي نتايج حالت گذرا و حالت پايدار سيستم بررسي خواهد شد. علاوه بر اين به منظور بررسي مقايسه عملكرد دو روش پيشنهادي با برخي از روشهاي معرفي شده در اين زمينه كه ضرورت استفاده از ضريب وزني را حذف ميكنند، برخي از اين روشها نيز به همراه دو روش پيشنهادي پيادهسازي شدهاند. اين نتايج نشان ميدهد دو روش پيشنهادي به خوبي ريپل شار و گشتاور و همچنين هارمونيكهاي جريان را كاهش داده و نتايج بهتري از روشهاي مقايسه شده ارائه ميدهد. علاوه بر اين دو روش پيشنهادي نرخ تغيير بردار ولتاژ كمتري نيز نسبت به روشهاي بيان شده ارائه ميدهند كه اين موضوع نشان ميدهد دو الگوريتم پيشنهادي انتخابهاي بهتري داشته از انتخاب بردارهاي غير بهينه در افق پيشبيني بلند جلوگيري ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/10
عنوان به انگليسي
Design and Simulation of the Sequential Model Predictive Control of Induction Motor Drives ( (انگليسي
تاريخ بهره برداري
11/22/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهدي بهمني
چكيده به لاتين
In this study, a sequential predictive control method with an extended prediction horizon is introduced. Recently, model-based predictive control has been widely employed in power electronics and drive systems and has demonstrated very good performance. Accordingly, the basic concepts and general classification of model-based predictive control methods are first reviewed. Then, the weighting factor and its significance are discussed, and several approaches that either compute an optimal weighting factor or eliminate the need for it are presented.
One of the most effective approaches proposed to address the weighting-factor challenge is sequential predictive control. Various methods, such as automatically reordering the cost functions or automatically adjusting the number of voltage vectors considered in the first cost function, have been proposed in the literature to enhance the performance of conventional sequential predictive control. Moreover, this goal can also be achieved by increasing the prediction horizon. In this work, inspired by the non-optimal vector elimination strategy in conventional sequential predictive control, two sequential methods with an extended prediction horizon are proposed. In the first method, the sequence of candidate voltage vectors is selected solely based on th torque cost, and the best option is then chosen by evaluating these candidate sequences using a cumulative flux cost function. In the second method, in contrast to the first, the candidate voltage-vector sequences are selected with respect to both flux and torque costs.
Finally, simulation and experimental results for the two proposed methods are presented. In the simulations, both the transient and steady-state behavior of the system are examined. Furthermore, to compare the performance of the two proposed methods with some of the existing approaches that eliminate the need for a weighting factor, several of these methods are also implemented alongside the proposed ones. The results show that the proposed methods effectively reduce flux and torque ripples as well as current harmonics, and they provide better performance than the compared methods. In addition, the proposed methods yield a lower rate of change of the voltage vector than the aforementioned methods, which indicates that the two algorithms make better choices and prevent the selection of non-optimal vectors over a long prediction horizon.
كليدواژه هاي فارسي
درايو الكتريكي , كنترل پيش¬بين مدل , كنترل پيش¬بين ترتيبي , ضرايب وزني , افق پيش¬بيني بلند
كليدواژه هاي لاتين
electric drive , Model Predictive Control , Induction motor , Sequential Model Predictive Control , weigting factor , extended prediction horizon
Author
Mahdi Bahmani
SuperVisor
Dr.D.A.Khaburi