کنترل موتور سنکرون مغناطیس دائم با استفاده از کنترل کننده غیرخطی مبتنی بر رویتگر برداری

موتور های سنکرون مغناطیس دائم از موتورهای پرکاربرد در صنایع مختلف می باشند. کنترل سرعت این موتورها از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده که می تواند با استفاده از یک سیستم کنترل حلقه بسته انجام شود. به دلیل غیرخطی بودن دینامیک این نوع موتورها، در سال های اخیر از کنترل کننده های غیرخطی برای کنترل موتورهای سنکرون مغناطیس دائم استفاده شده است. یک راه حل برای کنترل سیستم های غیرخطی نامعین، استفاده از کنترل کننده غیرخطی مبتنی بر رویتگر است. در این روش تخمین نامعینی با استفاده از یک رویتگر توسعه یافته در اختیار کنترل کننده قرار می گیرد. چالش دیگر در کنترل موتور سنکرون مغناطیس دائم، دو ورودی - دو خروجی بودن سیستم دینامیکی این نوع موتور است. لذا استفاده از تکنیک های 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 می شود 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 کنترل کننده برداری را به همراه دارد. این ویژگی ها به صورت تحلیلی و همچنین با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری نشان داده شده است.

Control of permanent magnet synchronous motor using observer based vector nonlinear controller

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 observerbased 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 observerbased 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 multiinputmultioutput 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.