• شماره ركورد
    25559
  • شماره راهنما
    ELE2 519
  • عنوان

    كنترل برداري موتور مغناطيس دائم شار محوري با استفاده از كنترل مد لغزشي در حضور اغتشاش

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق - الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي
  • دانشكده
    فني و مهندسي
  • تاريخ دفاع
    1404/06/16
  • صفحه شمار
    123 ص .
  • استاد راهنما
    بهزاد ميرزائيان دهكردي
  • استاد مشاور
    محمد عطائي , آرش كيومرثي
  • كليدواژه فارسي
    موتور مغناطيس دائم شار محوري , كنترل برداري , كنترل مد لغزشي , كنترل مد لغزشي ترمينالي , اغتشاشات و تغييرات پارامترهاي موتور
  • چكيده فارسي
    موتورهاي مغناطيس دائم شار محوري به دليل چگالي توان و راندمان بالا و ساختار فشرده، در سال‌هاي اخير به يكي از گزينه‌هاي اصلي در صنايع پيشرفته نظير خودروهاي برقي، تجهيزات رباتيك، سامانه‌هاي هوافضا و انرژي‌هاي تجديدپذير تبديل شده‌اند. با وجود اين مزايا، كنترل دقيق و پايدار اين موتورها به‌خصوص در حضور اغتشاشات، تغييرات پارامترهاي سيستم و شرايط كاري متغير، از چالش‌هاي اساسي در حوزه محركه‌هاي الكتريكي محسوب مي‌شود. روش‌هاي كنترلي سنتي مانند PID يا كنترل‌كننده‌هاي خطي در مواجهه با اين شرايط، كارايي محدودي دارند و پاسخ ديناميكي مناسبي ارائه نمي‌كنند.در اين پژوهش، با هدف غلبه بر محدوديت‌هاي روش‌هاي متداول، يك ساختار كنترل برداري مقاوم مبتني بر كنترل مد لغزشي ترمينالي براي موتور مغناطيس دائم شار محوري ارائه شده است. ساختار پيشنهادي شامل حلقه كنترل سرعت و دو حلقه كنترلي جريان براي محورهاي d و q است كه با استفاده از سطوح لغزشي غيرخطي و قانون رسيدن ترمينالي، همگرايي متغيرهاي حالت در زمان متناهي و پايداري سيستم تضمين مي‌شود. به منظور بهبود بهره‌وري و كاهش تلفات، روش حداكثر گشتاور به ازاي جريان (MTPA) نيز در طراحي لحاظ شده و هماهنگي بين حلقه‌هاي كنترلي سرعت و جريان برقرار گرديده است. مدل‌سازي ديناميكي موتور مغناطيس دائم شار محوري و طراحي كنترل‌كننده‌ها در محيط MATLAB/Simulink انجام شده و عملكرد سيستم پيشنهادي در شرايط مختلف عملياتي شامل حالت بدون اغتشاش و حالت تحت اغتشاشات مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه روش ارائه‌شده قادر است مراجع سرعت و جريان را با دقت بالا رديابي كرده، خطاي حالت ماندگار را به صفر برساند و پايداري سيستم را در برابر تغييرات بار و شرايط كاري حفظ كند. همچنين، اين روش در مقايسه با رويكردهاي متداول، نوسانات ناشي از چترينگ را كاهش داده و پاسخ ديناميكي سريع‌تري ارائه مي‌دهد. در پايان، جمع‌بندي نتايج به دست آمده و پيشنهادهايي براي توسعه آتي و پياده‌سازي عملي روش در كاربردهاي صنعتي ارائه شده است.
  • كليدواژه لاتين
    Axial flux permanent magnet motor , terminal sliding mode control , vector control , maximum torque per ampere , robust control , MATLAB/Simulink
  • عنوان لاتين
    Vector control of axial flux permanent magnet motor using sliding mode control in the presence of disturbance
  • گروه آموزشي
    مهندسي برق
  • چكيده لاتين
    Axial flux permanent magnet motors have recently emerged as one of the key can‎didates in advanced industries such as electric vehicles, robotics, aerospace systems, an‎d renewable energy, owing to their high power density, high efficiency, an‎d compact structure. Despite these advantages, achieving accurate an‎d robust control of such motors under disturbances, parameter variations, an‎d varying operating conditions remains a significant challenge in electric drive systems. Conventional control methods, such as PID an‎d other linear controllers, often show limited performance an‎d fail to deliver the required dynamic response under these conditions. To address these limitations, this thesis proposes a robust vector control framework based on terminal sliding mode control (TSMC) for AFPM motors. The proposed scheme integrates an outer speed control loop with inner current control loops along the d–q axes. By employing nonlinear sliding surfaces an‎d terminal reaching laws, finite-time convergence of the state variables an‎d system stability are ensured. In addition, a maximum torque per ampere (MTPA) strategy is incorporated to enhance efficiency an‎d reduce losses, while maintaining proper coordination between the speed an‎d current control loops. The dynamic model of the AFPM motor an‎d the proposed control algorithms were developed an‎d implemented in MATLAB/Simulink. The system performance was eva‎luated under different operating scenarios, including both disturbance-free an‎d disturbed conditions. Simulation results demonstrate that the proposed approach achieves accurate tracking of speed an‎d current references, eliminates steady-state error, an‎d maintains system stability against load variations an‎d operating uncertainties. Furthermore, compared to conventional control methods, the proposed controller significantly reduces chattering effects an‎d provides a faster dynamic response. Finally, conclusions are drawn from the findings, an‎d directions for future research an‎d potential industrial implementation are discussed.
  • تعداد فصل ها
    6
  • فهرست مطالب pdf
    153670
  • نويسنده

    مقدسي، محمدحسين