کنترل مستقیم توان در موتورهای bldc به روش پیش ‌بین مبتنی بر مدل با مجموعه کنترلی محدود، جهت کاهش ریپل گشتاور و نوسانات سرعت و بهبود اعوجاجات هارمونیکی

موتورهای dc بدون جاروبک (bldc) با توجه به ساختار ساده، بازده بالا و طول عمر زیاد، به طور گسترده ای در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند. درایو این موتورها نیز پاسخ گذرای سریعی داشته و در حالت پایدار از شکل موج‌هایی با کیفیت بالا برخوردارند. در این مقاله، کنترل مستقیم توان به روش پیش‌بین مبتنی بر مدل با مجموعه کنترلی محدود (dp-fcs-mpc)، در درایو موتورهای bldc ارائه شده و با روش مرسوم کنترل جریان بر اساسfcs-mpc مقایسه می‌شود. این مقایسه در شرایط عملکردی یکسان صورت گرفته و شامل عملکرد حالت پایدار موتور bldc می‌باشد. شبیه‌سازی‌هایی که در نرم‌افزار plecs انجام شده است، کارایی هر دو روش را در کنترل سرعت موتور bldc در شرایط تغییر ناگهانی بار نشان می‌دهد. با این وجود، نشان داده می شود که کنترل مستقیم توان به روش پیش‌بین با مجموعه کنترلی محدود، دارای کارایی بهتر از نظر کاهش ریپل گشتاور، نوسانات کمتر سرعت و گشتاور، ریپل کمتر توان اکتیو و راکتیو و شکل‌ موج‌های جریان با کیفیت بالاتر از نظر اعوجاجات هارمونیکی می‌باشد.

direct power control in bldc motor drives using finite control set model predictive control to reduce torque ripple and speed fluctuation and improve harmonic distortions

brushless dc motors (bldc) are widely used in industrial applications due to their simple structure, high efficiency and long lifetime. the drive of these motors also has a fast transient response and has high quality waveforms in steady state. in this paper, the direct power control using the model predictive method with finite control set (dp-fcs-mpc) is presented in bldc motor drive and compared with the conventional current control method based on fcs-mpc. this comparison is made under the same operating conditions and includes the steady state operation of the bldc motor. the simulations performed in plecs software show the performance of both methods in bldc motor speed control under sudden load changes. nevertheless, it is shown that the direct power control using model predictive method with finite control set has better performance in terms of torque ripple reduction, less speed and torque fluctuations, less active and reactive power ripple, and current waveforms with less harmonic distortions.