بخشی از مقاله
چکیده - استفاده از موتور PMSM در سالیان اخیر روند روبه رشدی داشته است. از مهمترین مزایای این موتور نسبت به موتورهای هم رده ی موجود در صنعت می توان به موارد ذیل اشاره نمود: - 1وزن کم - 2اندازه کوچک - 3ساختار مکانیکی ساده - 4تعمیر و نگهداری ساده - 5قابلیت اطمینان مناسب - 6بازده خیلی بالا استفاده از روش کنترلی مناسبی که با حداقل استفاده از سنسور های موجود بتواند عملکرد کنترلی مناسبی را از خود به نمایش بگذارد از ارزش بالایی برخوردار خواهد بود. بدین منظور سعی گردیده تا با استفاده از اصول مطرح شده در اصول کنترل مدرن عملکرد موتور مذکور مورد بررسی قرار گیرد.
همان طور که ملاحظه میگردد موتور PMSM دارای ساختاری غیر خطی میباشد که این ساختار جهت طراحی کنترلر می بایست خطی گردد. نکته قابل توجه در معادلات فوق این است که با توجه به این که گشتاور بار TL در معادلات فوق همانند ورودی اغتشاش عمل مینماید بنابراین در عملکرد کنترلی سیستم اصلی تاثیر به خصوصی نخواهد داشت و می توان از این قسمت صرف نظر نمود.
جهت طراحی فیدبک حالت برای موتور مذکور نخست کنترل پذیری سیستم فوق بررسی میگردد. [6] با توجه به کنترل پذیر بودن سیستم مذکور با تنظیم قطبهای سیستم در مقدار p1 و طراحی فیدبک حالت می توان فیدبک حالت مطلوب را طراحی نمود. جهت اجرای فیدبک حالت با توجه به دو ورودی بودن سیستم مذکور از روش طراحی ساختار ویژه جهت بدست آوردن مقادیر K استفاده می نماییم.
با استفاده از مقادیر K بدست آمده توسط روش جایابی ساختار ویژه و اعمال مقادیر بدست آمده به سیستم مورد نظر میتوانیم مطابق با شکل زیر پارامتر ناپایدار سیستم را کنترل نماییم. همانطور که در شکل مشاهده میگردد با وجود اعمال ورودی پله به سیستم مورد نظر در ثانیه 1 پاسخ سیستم به صورت ذیل همگرا گردیده است. سیستم مورد نظر دارای شرایط اولیه - 1,1,1,1 - میباشد و در ثانیه 1 ورودی به صورت پله واحد به هر دو ورودی سیستم ما اعمال میگردد. همانطور که در شکل فوق مشاهده میگردد خروجی سیستم مذکور ورودی اعمالی را دنبال نمی نماید اما پاسخ سیستم پایدار بوده و با سرعت بالایی به مقدار جدید خود نزدیک میگردد.
-4 طراحی رویتگر حالت:
استفاده هر چه کمتر از سنسورهای جریان و موقعیت جهت کنترل دقیق موتورهای الکتریکی دارای مزایایی همانند افزایش قابلیت اطمینان، کاهش هزینه، کاهش اثرات نامطلوب نویزو... می باشد. در این قسمت تلاش گردیده تا با استفاده از روشهای تدریس شده در درس، متغیرهای حالت سیستم را با استفاده از سیگنال فرمان ورودی و سیگنال خروجی از سیستم اصلی تخمینگیری نمود.
شرط اساسی برای امکان پذیرشدن طراحی رویتگر حالت رویت پذیر بودن سیستم - A,C - می باشد. با توجه به مرتبه کامل بودن ماتریس رویتپذیری سیستم می توان نتیجه گرفت که سیستم مذکور قابلیت طراحی رویتگر حالت را خواهد داشت. بلوک دیاگرام سیستم رویتگر حالت که در نرم افزار سیمولینک متلب شبیهسازی گردیده است مطابق با شکل زیر می باشد.
