Kalıcı mıknatıslı senkron motorun model bağımsız kazanç uyarlamalı yüksek dereceli kayan kip yöntemi ile hız denetimi

Abstract

Bu tez çalışmasında uygulanan denetim yöntemleri, kalıcı mıknatıslı senkron motorun dinamik cevaplarında iyileşme ve iç veya dış kaynaklı tüm bozucu etkilerin varlığında ve bozucu etkilerin sınırlı olduğu fakat bilinmediği durumlarda referans değerlere hızlı yakınsama sağlamaktadır. Bu yöntemler, kayan kipte mevcut çatırtı etkisi olarak bilinen zararlı etkileri azaltma özelliklerine sahiptir. Ayrıca, bu denetim yöntemleri, denetimci tasarımında kullanılan sistem parametrelerinin en aza indirilmesi ve parametre kullanmaması bakımından önem arz etmektedirler. Benzeşim ve uygulaması gerçekleştirilen denetim sistemleri, alan yönlendirmeli denetim tekniği yoluyla uzay vektör algoritması ile gerçekleştirilmektedir. Tez çalışmasında denetim algoritmalarının Matlab/Simulink ortamında yapılan benzeşimlerine ve Texas Instrument TMS320F28335/28035 denetleyiciler ile yapılan deneysel uygulamalarına ilişkin sonuçlar sunulmaktadır. İlk olarak gerçekleştirilen kazanç uyarlamalı (adaptif) birinci dereceden kayan kip denetim; hızlı cevap zamanı, dayanıklılık, çatırtının azaltılması, aşırı artmayan uyarlamalı kazanç başka bir deyişle en az çatırtı sağlayan kazanç değerlerine sahiptir. İkinci olarak gerçekleştirilen kazanç uyarlamalı ikinci dereceden kayan kip denetim; hızlı cevap zamanı, dayanıklılık, çatırtının azaltılması, parametrelerden bağımsız denetim, aşırı artmayan uyarlamalı kazanç özelliklerine sahiptir. Bir diğer denetim yöntemi, görece derecesi 2 olan üçüncü dereceden kayan kip denetim; çatırtının azaltılması, hızlı cevap zamanı, dayanıklılık, parametrelerden bağımsız denetim, tek döngü ve hız takibi (tracking) gibi özellikler sağlanmaktadır. Ayrıca, ikinci dereceden üstün burulma-Luenberger gözlemleyicisi yöntemi ile kalıcı mıknatıslı senkron motorun algılayıcısız denetimi gerçekleştirilmektedir. Çatırtı azaltılmakta ve gerçek konum cevabı iyileştirilmektedir.

In this thesis implemented control methods provide well dynamic response and ensure fast convergence to reference control values in the presence of disturbance and perturbations and in case of uncertain bounds but being limited in the control of the motor. The control methods have features attenuating magnitude of harmful effects, which is known chattering effects existing sliding mode control. In addition, control methods have importance in view of reducing parameters and parameterless control, which is used to design control system. The control systems are realized using space vector modulation through field oriented control method. The results of the controls algorithms simulated in MATLAB/Simulink and implemented on Texas Instrument TMS320F280335/28035 controllers are presented in thesis. Fast response adaptive gain first order sliding mode control have aspects such as fast response time, robustness, chattering reduction, non-overestimated adaptive gain, in other words, the adaptive gain is obtained in such a way that it provides minimum chattering. Fast response adaptive gain second order sliding mode control has aspects fast response time, robustness, chattering reduction, parameterless control and non-overestimated adaptive gain. Relative degree two third order sliding mode control (third order super-twisting control) have aspects such as chattering reduction, fast response time, robustness, parameterless control, single loop, speed tracking. In addition, Super-Twisting-Luenberger observer is used to realize sensorless control of the motor. Chattering is reduced and improved actual position response in the sensorless control.