Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers

fa کنترل موتور سنکرون مغناطیس دائم با استفاده از کنترل کننده غیرخطی مبتنی بر رویتگر برداری Control of permanent magnet synchronous motor using observer based vector nonlinear controller کنترل Control پژوهشي Research موتورهای سنکرون مغناطیس دائم از موتورهای پرکاربرد در صنایع مختلف میباشند. کنترل سرعت این موتورها از اهمیت ویژهای برخوردار بوده که میتواند با استفاده از یک سیستم کنترل حلقه بسته انجام شود. به دلیل غیرخطی بودن دینامیک این نوع موتورها، در سالهای اخیر از کنترل کنندههای غیرخطی برای کنترل موتورهای سنکرون مغناطیس دائم استفاده شده است. یک راه حل برای کنترل سیستمهای غیرخطی نامعین، استفاده از کنترلکننده غیرخطی مبتنی بر رویتگر است. در این روش تخمین نامعینی با استفاده از یک رویتگر توسعهیافته در اختیار کنترلکننده قرار میگیرد. چالش دیگر در کنترل موتور سنکرون مغناطیس دائم، دو ورودی – دو خروجی بودن سیستم دینامیکی این نوع موتور است. لذا استفاده از تکنیکهای کنترل چند متغیره برای طراحی بردار ورودی کنترل مطلوب خواهد بود. در این مقاله از یک روش ترکیبی غیرخطی برداری مبتنی بر رویتگر برای کنترل سیستم دو ورودی- دو خروجی موتور سنکرون مغناطیس دائم استفاده شده است. برای این منظور با استفاده از یک رویتگر توسعه یافته، تابع نامعینی سیستم که شامل گشتاور بار و مشتق آن میشود تخمین زده شده و سپس از روش مد لغزشی هموار چند ورودی – چند خروجی برای طراحی بردار ورودی کنترل استفاده گردیده است. استفاده از روش ترکیبی پیشنهادی مزایای غیرخطی بودن، مقاومت در مقابل نامعینی، همگرایی زمان محدود و طراحی کنترلکننده برداری را به همراه دارد. این ویژگیها به صورت تحلیلی و همچنین با استفاده از شبیهسازی کامپیوتری نشان داده شده است. Permanent magnet synchronous motors are widely used motors in various industries. Speed control of these motors is of special importance that can be done using a closed loop control system. Due to the nonlinear dynamics of this type of motor, in recent years, nonlinear controllers have been used to control permanent magnet synchronous motors. One solution for controlling uncertain nonlinear systems is to use an observer-based nonlinear controller. In this method, uncertainty estimation is provided to the controller using an extended state observer. Another challenge in controlling a permanent magnet synchronous motor is the two input- two output of the dynamic system of this type of motor. Therefore using multivariate control techniques will be desirable for the design of the control input vector. In this paper, a combined vector observer-based nonlinear method is used to control the two inputs - two outputs system of a permanent magnet synchronous motor. For this purpose, using an extended observer, the load torque, which is assumed to be uncertain, is estimated, and then the smooth multi-input-multi-output sliding mode method is used to design the control input vector. The proposed hybrid method has the advantages of nonlinear, robustness to uncertainty, finite time convergence, and vector based controller design. These features are demonstrated analytically as well as using computer simulations. موتور سنکرون مغناطیس دائم, کنترل مد لغزشی چند متغیره, رویتگر اغتشاش, چترینگ Permanent Magnet Synchronous Motor, Multivariate Sliding Mode Control, Disturbance observer, Chattering 237 246 http://jiaeee.com/browse.php?a_code=A-10-2374-3&slc_lang=fa&sid=1 Ghasem Omrani قاسم عمرانی omrani.ghasem@gmail.com 10031947532846009650 10031947532846009650 No Islamic Azad University, Damavand Branch مرکز تحقیقات انرژی های تجدیدپذیر- واحد دماوند، دانشگاه آزاد اسلامی Babak Abdi بابک عبدی babakabdii@gmail.com 10031947532846009651 10031947532846009651 No Islamic Azad University, Damavand Branch مرکز تحقیقات انرژی های تجدیدپذیر- واحد دماوند، دانشگاه آزاد اسلامی vahid behnamgol وحید بهنام گل vahid_behnamgol@mut.ac.ir 10031947532846009652 10031947532846009652 Yes Malek Ashtar University of Technology مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر- دانشگاه صنعتی مالک اشتر Ghasem Derakhshan قاسم درخشان gh.derakhshan@yahoo.com 10031947532846009653 10031947532846009653 No Islamic Azad University, Damavand Branch مرکز تحقیقات انرژی های تجدیدپذیر- واحد دماوند، دانشگاه آزاد اسلامی