Sürekli mıknatıslı senkron motorun bulanık mantık ile hız kontrolü

Abstract

Bu çalışmada Sürekli Mıknatıslı Senkron Motor'un (S.M.S.M.) hız kontrolü için Bulanık Ara Sistem (F.I.S.) denetleyicisi kullanılarak hata ve hatadaki değişimin kullanılması anlatılmaktadır. S.M.S.M.'ler basit yapılarından dolayı çoğunlukla elektrik sürücülerinde kullanılırlar. Her ne kadar S.M.S.M. sürücü sistemleri motor dinamiklerinden ve yük karakteristiklerinden dolayı doğrusal olmayan karakteristiğe sahip olsalar da, endüstri uygulamalarında güvenilir bir hız kontrolüne ihtiyaç duyarlar. Bu tür problemlerin üstesinden gelmek için sürücü sistemlerinde Bulanık kontrol tasarlanmıştır. Simülasyon ve deneysel çalışmalar gösteriyor ki; bulanık denetleyicileri, S.M.S.M.'nin hız kontrolünde daha etkin ve güvenilirdir.S.M.S.M.'ler yüksek verim ve güç faktörü, yüksek güç-ağırlık oranı ve yüksek moment-eylemsizlik oranı gibi üstünlüklerinden dolayı, endüstride, özellikle servo sistemlerde, sıklıkla kullanılmaktadır. Bu nedenle üzerlerinde en çok araştırma yapılan alanlardan biridir. Birçok endüstriyel değişken hız uygulamalarda hız ve moment kontrolüne ihtiyaç duyulmaktadır.S.M.S.M.'lerin performansında makinanın parametre yükündeki değişimler çok etkili olmaktadır. Bu sorunun üstesinden gelmek için Bulanık Mantık Kontrol (B.M.K.), Nöro Ağlar (N.A.) ve Genetik Kontrol (G.K.) gibi birçok modern kontrol stratejileri hız denetiminde kullanılmaktadır.Bu tezde Bulanık kontrol ile PID kontrol, simülasyon ve deneysel olarak karşılaştırılmaktadır. Bu şekilde her iki yöntemin de üstün ve üstün olmayan yönleri irdelenerek hangisinin ne şekilde seçilebileceği gösterilmektedir.

In this study, a Fuzzy Inference System (F.I.S.) controller using error and derivative of error inputs is proposed for the speed control of a Permanent Magnet Synchronous Motors (P.M.S.M.). The P.M.S.M. is often used in electrical drives because of their simple structures. However, the P.M.S.M. drive systems have a nonlinear characteristic arisen from motor dynamics and load characteristics. So they are required robust speed control in industry applications. To overcome this problem, an F.I.S. is designed and adapted to the drive system. Simulation and experimental results show that the F.I.S. controller is reliable and high effectiveness in the speed control of the P.M.S.M.Recently, permanent magnet synchronous motors (P.M.S.M.) have been frequently used in industry, especially in servo systems, because of their superiorities as high efficiency and power factor, high power-weight ratio and torque-inertia ratio, etc. For these reasons, P.M.S.M. becomes one of the most important research areas. Industrial variable speed applications demand to controlled variable speed and torque.However, the performances of the P.M.S.M. are very sensitive to parameter and load variations. To overcome with these problems several control strategies such as Fuzzy Logic Control (F.L.C.), Neural Network (N.N.) and Genetic Control (G.C.) have been proposed for speed control.In this thesis, Fuzzy and PID controls are compared with simulation and experimentally. It is showed that which control method can be chosen at which status by using their advantages and disadvantages.