عنوان پایان‌نامه
طراحی کنترل کننده برای موتورهای الکتریکی تحت شبکه
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2090;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 54358
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- مجتبی نوری منظر
- استاد راهنما
- فرزاد رجایی سلماسی, تورج عباسیان نجف آبادی
- چکیده
- گسترش سیستم¬های رایانه ای و نیاز به کنترل از راه دور سیستم¬ها به وسیله رایانه در دو دهه¬ی اخیر، انگیزه ی پیشرفت سیستم¬های کنترلی تحت شبکه را بوجود آورده است. در کنترل سنتی خطوط ارتباطی ایده¬آل در نظر گرفته می¬شود و با این فرض کنترل کننده¬ها طراحی می¬شوند. غالباً کنترل¬کننده¬های طراحی شده بدلیل در نظر نگرفتن بعضی از عوامل در سیستم واقعی با مشکل روبرو می¬شوند. در سیستم¬های کنترلی تحت شبکه، حسگر و عملگر با کنترل کننده از طریق یک شبکه دیجیتال با پهنای باند محدود ارتباط دارند. بدین ترتیب کنترل¬کننده می¬تواند هزاران کیلومتر دورتر از سیستم قرار بگیرد. دو عامل از عوامل اصلی محدود کننده¬ی عملکرد در سیستم¬های کنترلی تحت شبکه، تاخیر متغیر با زمان و مفقود شدن بسته¬های داده است. با توجه به اینکه مهمترین هدف کنترل، پایداری سیستم حلقه بسته است در سیستم¬های کنترلی تحت شبکه برای اثبات پایداری معمولاً از دو قضیه¬ی لیاپانوف کراسوفسکی و یا روزامیخین استفاده می¬شود. در این پروژه دو مجموعه¬ی کنترل سرعت موتور تحت شبکه طراحی و ساخته شده است. یک مجموعه موتور جریان مستقیم با کنترل تحت شبکه¬ی شبیه سازی شده که کنترل از طریق رایانه انجام می¬شود. کنترل¬کننده¬ی فیدبک حالت انتگرالی برای این سیستم طراحی شده که نه تنها پایداری سیستم حلقه بسته را تضمین می¬کند، توانایی ردیابی فرمان پله و دفع اغتشاش پله را دارد. مجموعه¬ی دیگر کنترل سرعت موتور سنکرون با آهنربای دایم،که کنترل همزمان محلی و تحت شبکه برای آن پیشنهاد شده و پایداری آن مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از کنترل¬کننده¬ی ترکیبی H_2/H_? و فیدبک حالت انتگرالی می¬توان خطای حلقه داخلی را بعنوان اغتشاش داخلی تعریف کرده و اثر آن را در خروجی حداقل کرد. اغتشاش خارجی پله با کنترل¬کننده انتگرالی دفع می¬شود.
- Abstract
- In past two decades, developing of computer systems and demand of remote computer control system motivated progressing of Network Control Systems (NCS). In traditional control systems, communication lines are considered Ideal and controller is designed on this assumption. This controller due to lack of consideration of some factors in real systems does not work properly in real world. NCSs are spatially distributed systems in which the communication between sensors, actuators and controllers occurs through a shared band limit digital communication network. Time delay and packet drop¬out in communication network are main cause of system instability and performance deterioration. Noting that system stability is most important purpose of closed loop control, usually in NCSs, stability is checked under Liapunov-Krosovskii theorem or Razumikhin theorem. In this project, two setup of networked speed control of motor is designed and built. Speed of DC motor is controlled on the network. Controller and simulated network are implemented in computer. The integral state feedback controller is designed not only to ensure the stability of closed loop systems, but also to ensure ability to track step input response and step disturbance rejection. Local and network speed control of Permanent magnet synchronous motor (PMSM) is proposed and stability condition is derived. By using of Mixed H_2/H_? and integral state feedback controller, it is possible to define local error as inner disturbance and to minimize impact of it on output. Integral controller rejects step disturbance in load.
