(۲-۳۱)

(۲-۳۲)

شکل ( ۲-۱۹ ) ساختار تخمین گر سرعت رتور را نشان می دهد. معادلات ولتاژ و جریان به ترتیب از روابط ( ۲-۳۱ ) و ( ۲-۳۲ ) تعیین می‌شوند و دو رؤیتگر شار مستقل از هم می‌باشند. خروجی شبکه عصبی سرعت تخمینی می‌باشد که از آن به عنوان ورودی برای مدار قابل تنظیم استفاده می‌شود.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

Artificial
Network
Back Propagation
Weight adjustment
Reference
Model
شکل۲‌-‌‌۱۹- ساختار تخمین گر عصبی سرعت.
اگر مقدار سرعت تخمینی با مقدار سرعت واقعی اختلاف داشته باشدخطا بین شار مدل قابل تنظیم و شار مدل مرجع ایجاد می شود. از این خطا برای تنظیم بلادرنگ وزن نرون های شبکه عصبی استفاده می شود تا خطای تعلیم را حداقل کند و در نهایت خروجی شبکه عصبی سرعت واقعی موتور را دنبال کند. معمولا از خروجی های مدل مرجع و ورودی ها و خروجی های مدل قابل تنظیم به عنوان ورودی های شبکه عصبی استفاده می شود.
۲-۶-۲-تخمین‌گر مبتنی بر کنترل کننده فازی
به طور معمول از یک کنترل کننده PI برای بهبود کارآیی سیستم کنترل حلقه بسته موتور القایی استفاده می شود. وجود کنترل کننده انتگرالی تناسبی موجب صفر شدن خطای ماندگار سیستم می شود به همین خاطر امروزه در صنعت به طور وسیعی از این کنترل کننده استفاده می شود، ولی در حالت های گذرا تغییرات سریع بار و یا سرعت مرجع ممکن است موجب از بین رفتن عملکرد سطح بالای سیستم کنترلی گردد. امروزه استفاده از کنترل کننده های فازی به جای کنترل کننده های PI مورد مطالعه و تحقیق قرار گرفته است که به دلیل عمل کرد سطح بالا در حالت های گذرا استفاده از این کنترل کننده ها در صنعت رو به افزایش است.
در کاربردهای نظیر کنترل سرعت اغلب خطا و مشتق خطا ورودی سیستم فازی را تشکیل می دهند. در کنترل برداری موتور القایی اغلب به دو صورت از کنترل کننده های فازی استفاده می شود. در یک روش خطا و مشتق خطای حلقه سرعت ، ورودی سیستم فازی و تغییرات جریان مرجع خروجی سیستم را تشکیل می دهند. در روش دوم خروجی کنترل کننده های فازی به عنوان جریان مرجع می باشد.
در حالت کلی می توان عملکرد خوب در حالت های گذرا و دقت مطلوب در سرعت های پایین را از جمله مزایای روش های تخمین هوشمند سرعت دانست و پیچیده بودن این روش ها و وابستگی اشان به پارامتهای ماشین نظیر مقاومت اهمی استاتور و مقاومت اهمی رتور که تحت تأثیر حرارت و اثر پوستی تغیر می کنند را از جمله معایب این روش ها قلمداد نمود.
۲-۷-انتخاب الگوریتم تخمین سرعت بدون حس‌گر
برای انتخاب یک روش مناسب برای تخمین زدن سرعت موتور القایی می باید نکات زیادی از جمله دقت ، سرعت ، زمان لازم برای همگرایی ، سادگی یا پیچیدگی تخمین سرعت،حجم محاسبات ، حالت های گذرای روش و عملکرد روش در سرعتهای خیلی پایین را مد نظر قرار داد. از لحاظ دقت در درایوهای کنترل سرعت موتور القایی با عملکرد عالی معمولا از روش های حلقه بسته برای تخمین سرعت استفاده می کنند. از میان این روش ها در این پایان نامه سیستم های تطبیقی مدل مرجع را به دلیل محاسن این روش همانند سرعت و پایداری بالا ، سادگی ودقت زیاد ، پایین بودن حجم محاسبات ، تطبیقی بودن روش و رفع عملکرد بالا مورد استفاده قرار می دهیم. از عیوب این روش می توان به وابستگی به پارامترهای ماشین ، عدم دقت کافی در سرعتهای خیلی پایین و نقش زیاد انتگراتور در این روش اشاره کرد. البته برای رنج هرکدام از این عیوب در سال های اخیر مطالعات فراوانی انجام شده یا در حال انجام می باشد. بدین جهت در فصل سوم این پایان نامه به دو روش که در هر دو سعی در رفع عیوب ذکر شده سیستم های تطبیقی مدل مرجع شده است می‌پردازیم.
سیستم تطبیقی مدل مرجع
MRAS
۳-۱-مقدمه
در این فصل بعد از معرفی کنترل تطبیقی و انواع روش های آن،به روش سیستم تطبیقی مدل مرجع پرداخته می شود.سپس روش های کنترل برداری موتور القایی بدون حس گر سرعت که بر پایه این روش می باشد تشریح می گردد.
۳-۱-۱-کنترل تطبیقی
به طور ساده کنترلگر تطبیقی کنترلگری است که بتواند رفتارش را در پاسخ به تغییر دینامیک فرایند و اغتشاش‌ها تغییر دهد. می توان تفاوت بین کنترل پس‌خور و کنترل تطبیقی را چنین بیان نمود: کنترلگر تطبیقی کنترلگری است با پارامترهای قابل تنظیم همراه با مکانیزمی برای تنظیم پارامترها. چنین کنترلگری به دلیل وجود مکانیزم تنظیم، غیر خطی است. یک سیستم کنترل تطبیقی از دو حلقه تشکیل می شود. ۱- حلقه پسخور شامل فرایند و کنترل گر ۲- حلقه تنظیم پارامتر. کنترل پسخور خطی با بهره ثابت می تواند فقط در یک نقطه کار، کارآیی خوبی داشته باشد اما تغییراتی که در نقطه کار به وجود می آید مشکلاتی را پدید می آورد در نتیجه لزوم استفاده از کنترلگر پیچیده تری احساس می شد که بتواند در محدود وسیعی از وضعیت‌های کاری به خوبی کار کند . شکل (۳-۱) نمودار بلوکی سیستم تطبیقی را نشان می‌دهد.
سیگنال فرمان
شکل۳‌-‌‌۱- نمودار بلوکی سیستم تطبیقی.
۳-۱-۲-روش‌های کنترل تطبیقی
کنترل تطبیقی را می‌توان به چهار روش زیر تقسیم بندی نمود:
الف- جدول بندی بهره:
این روش بر اساس اندازه‌گیری بهره و سپس تغییر جدول کنترل‌گر برای جبران تغییرات بهره فرایند استوار است. سیستم را می توان شامل دو حلقه در نظر گرفت . اول حلقه درونی که شامل فرایند و کنترلگر است. دوم حلقه بیرونی که پارامترهای کنترلگر را بر اساس شرایط کار تنظیم می کند. جدول‌بندی بهره را می توان به صورت نگاشت پارامترهای فرایند به پارامترهای کنترلگر در نظر گرفت.
پارامترهای کنترل‌گر
شکل۳‌-‌‌۲- نمودار بلوکی جدول بندی بهره.
ب- رگولاتورهای خود تنظیم:
شامل دو حلقه، یکی حلقه درونی شامل فرایند و یک کنترل گر پسخور معمولی و حلقه دیگر شامل دو بخش تخمین گر بازگشتی پارامتر و محاسبه طراحی است.
شکل۳‌-‌‌۳- نمودار بلوکی رگولاتور خود تنظیم.
پ-کنتر ل دوگان :
این کنترلگر را می توان متشکل از دو حلقه در نظر گرفت یکی تخمین گر غیر خطی و دیگری کنترلگر پسخور. شکل (۳-۴) نمودار بلوکی کنترل دوگان را نشان می‌دهد.
شکل۳‌-‌‌۴- نمودار بلوکی کنترل دوگان.
ت- سیستم تطبیقی مدل مرجع^[۱۲] :
این سیستم را می توان به صورت یک سیستم سرو تطبیقی در نظر گرفت که در آن عملکرد مطلوب بر حسب مدل مرجعی که به سیگنال فرمان، پاسخ مطلوب می‌دهد بیان شده است.