Sabit mıknatıslı senkron motorun DSP tabanlı doğrudan moment kontrolü
Direct torque control based on DSP of permanent magnet synchronous motor
- Tez No: 310356
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN KÜRÜM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sabit Mıknatıslı Senkron Motor, Doğrudan Moment Kontrolü, Alan Yönlendirmeli Kontrol, Matlab/Simulink, DSP, Permanent Magnet Synchronous Motor, Direct Torque Control, Field Oriented Control, Matlab/Simulink, DSP
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Mikroişlemci teknolojisindeki gelişmeler ve güçlü mıknatısların üretilmesi ile birlikte Sabit Mıknatıslı Senkron Motorların (SMSM) kullanımı günümüzde giderek yaygınlaşmaktadır. SMSM'ler basit yapıları, yüksek verim değerleri ve birim hacim başına elde edilen yüksek güç oranı nedeniyle diğer motorlara göre daha fazla tercih edilmektedirler. SMSM'lerin kullanıldığı sürücü sistemlerinde motor kontrol yöntemi olarak v/f, Alan Yönlendirmeli Kontrol (AYK) ve Doğrudan Moment Kontrolü (DMK) kullanılmaktadır. DMK, dinamik cevabının ve performansının iyi olması nedeniyle diğer kontrol yöntemlerine göre daha üstün bir çalışma performansı sağlamaktadır. Bu nedenle son zamanlarda, SMSM'lerin kontrol yöntemi olarak DMK kullanılmaktadır.Bu tez çalışmasında SMSM'nin kontrol yöntemlerinden olan AYK ve DMK yöntemleri için Matlab/Simulink'te benzetim yapılmış ve elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Histerezis DMK yönteminin en önemli sakıncalarından biri olan sabit anahtarlama frekansında çalışamama probleminin çözümü için literatürdeki çalışmalardan farklı olarak genetik algoritma ile sabit anahtarlama frekansının elde edildiği bir yapı önerilmiş ve önerilen yapıya ilişkin benzetim sonuçları verilmiştir.Uzay vektör modülasyonlu DMK yöntemi, sabit anahtarlama frekansında çalışması ve yüksek örnekleme frekansına gerek duymaması nedeniyle SMSM'nin kontrolünde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu yöntemdeki PI kontrolörünün değişken çalışma şartlarına cevap verememesi nedeniyle büyük moment dalgalanmaları ve kararsız çalışma durumları ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada hız ve moment kontrolörü parametrelerinin, YSA ile tahmin edilerek güncellendiği ve böylece PI kontrolöründen kaynaklanan sorunların giderildiği adaptif bir kontrolör yapısı önerilmiştir.SMSM'lerin AYK ve DMK yöntemlerinin deneysel olarak gerçekleştirilmesi için DSP 1103 Ace Kit kullanılarak SMSM'nin deneysel sürücü sistemi gerçekleştirilmiştir. Benzetim çalışmalarından elde edilen sonuçlar ile deneysel sürücü sisteminden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış, SMSM'lerin kontrolünde DMK yönteminin daha iyi bir performans sağladığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Using of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) becomes more and more widespread in conjunction with developments in microprocessor technology and production of powerful magnets. PMSM has advantages compared with other motor because of their simple structure, high efficiency, and high power rate obtained per unit volume. v/f, Field Oriented Control (FOC) and Direct Torque Control (DTC) are the control methods used for PMSM drives. Since FOC achieves more performance and more high dynamic response than the other methods, DTC have been recently widely used as a control method for PMSM.In this thesis, the simulations of the DTC control method and the FOC control method of PMSM were carried out in Matlab/Simulink. The obtained results were analyzed. One of the best important disadvantages of hysteresis DTC method does not provides the valid results at a fixed switching frequency. In order to get rid of the problem in this thesis, it was proposed a structure in which a fixed switching frequency can be obtained by using genetic algorithm as different from literature. Simulation results relating to the proposed structure were presented.The DTC method with space vector modulations has been widely using at the control of PMSM because of operating at their fixed step switching frequency. However PI control in the DTC method does not meet all requirements for variable operating conditions. In which big moment ripples and unstable separating cases comes out. In this thesis, the speed parameters and the moment controller parameters were improved by using only a Feedforward Neural Networks (FNN). Therefore the obtained FNN controller removed the appeared problems due to PI. An adaptive PI controller was thus designed.In order to experimentally realize the DTC and FOC methods, an experimental drive system using DSP 1103 Ace Kit was designed. Both experimental and simulation results were evaluated together. It was observed that the DTC method for the control of PMSMs achieved better performance compared to the other.
Benzer Tezler
- Sürekli mıknatıslı senkron motorun doğrudan moment kontrolünün DSP tabanlı yeni bir algoritma geliştirilerek gerçekleştirilmesi
Implementing direct torque control of permanent magnet synchronous motor by improving a new algorithm based on DSP
SELİN ÖZÇIRA
Doktora
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NUR BEKİROĞLU
- Sabit mıknatıslı senkron motorun sayısal işaret işlemci tabanlı sensörsüz vektör kontrolü
Sensorless field oriented control of permanent magnet synchronous motor based on DSP
BİLAL OKAN İÇMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mekatronik MühendisliğiGaziosmanpaşa ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKAR
- Self-commissioning and position sensorless field oriented control of IPMSM
Gömülü mıknatıslı senkron motorun kendi kendine devreye alınması ve konum sensörsüz alan yönlendirmeli kontrolü
YASİN ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR
- Sabit mıknatıslı senkron motorların servo uygulamalarında PID kontrolör parametrelerinin otomatik ayarlanması
Auto tuning of PID controller parameters for permanent magnet synchronous motor servo applications
GÖKHAN ERÜNLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
- Sabit mıknatıslı senkron motorun alan yönlendirmeli kontrolünün DSP üzerinde gerçekleştirilmesi
Realizing field oriented control of permanent magnet synchronous motor on DSP
MERVE SEVİM CAMGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SAİD MAHMUT ÇINAR