ОЦІНКА ПРОДУКТИВНОСТІ КОНТРОЛЕРА ТИПУ 2 З НЕЧІТКОЮ ЛОГІКОЮ ДЛЯ БЕЗДАТЧИКОВОГО ВЕКТОРНО-КЕРОВАНОГО БЕЗЩІТКОВОГО ДВИГУНА

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/3083-6298.2025.01.02

Ключові слова:

польово-орієнтоване керування, векторне керування, м'які обчислення, керування з нечіткою логікою 2-го типу, штучний інтелект, керування швидкістю з PMSM

Анотація

Актуальність теми. Незважаючи на деякі важливі особливості порівняно з іншими типами двигунів, через їх високу нелінійність характеристик керування, керування безщітковими двигунами може вимагати деяких складних алгоритмів, таких як векторне керування (керування, орієнтоване на поле). В установках з високою динамічною поведінкою та невизначеністю керування цими двигунами стає ще більш чутливим. За таких умов векторне керування, що складається з традиційних ПІД-регуляторів, може бути недостатнім. Мета статті. У цьому дослідженні пропонується привід безщіткового двигуна з алгоритмом векторного керування на основі м'яких обчислень. Були отримані наступні результати. Представлена схема нечіткого логічного контролера (T2FLC) типу 2 для драйвера безщіткового двигуна з векторним керуванням без датчика. Дослідження також має на меті порівняти характеристики класичних ПІ-контролерів та T2FLC в керуванні системами безщіткових двигунів, де високі динамічні характеристики та ситуації невизначеності є двома основними проблемами. Висновки. У дослідженні електрично змодельовано синхронний двигун з постійними магнітами (PMSM) та застосовано до нього схему безчутливого керування, орієнтованого на поле (FOC). Для керування швидкістю в замкнутому контурі розроблено як T2FLC, так і ПІ-контролери, і їх характеристики порівнюються між собою. Усе моделювання та симуляційне дослідження реалізовано в середовищі MATLAB/Simulink.

Біографії авторів

Фатіх Баір, Гебзейський технічний університет

Викладач, інженер, кандидат наук з електроніки

Фуад Алієв, Університет Єдітепе

Доктор технічних наук, професор, професор за програмою електронних технологій

Посилання

  1. Bose B. K. (1998), “Modern Power Electronics and AC Drives”, The University of Tennessee, Knoxville.
  2. Krishnan R. (2002), “Electric Motor Drives Modeling, Analysis, and Control”, Prentice Hall of India Private Limited, New Delhi.
  3. Sakunthala S., Kiranmayi R. and Mandadi P. N. (2018), “A Review on Speed Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Drive Using Different Control Techniques”, International Conference on Power, Energy, Control and Transmission Systems (ICPECTS), Chennai, pp. 97-102, doi: 10.1109/ICPECTS.2018.8521574.
  4. Gashtil H., Pickert V., Atkinson D., Giaouris D. and Dahidah M. (2019), “Comparative Evaluation of Field Oriented Control and Direct Torque Control Methodologies in Field Weakening Regions for Interior Permanent Magnet Machines”, IEEE 13th International Conference on Compatibility, Power Electronics and Power Engineering (CPE-POWERENG), Sonderborg, Denmark, pp. 1-6, doi: 10.1109/CPE.2019.8862320.
  5. Abuobeida E. Babikr, Mergani F.E. Rahman, Awadalla T. Ali, Abdelaziz Y. M. Abbas. (2015), “Indirect Field Oriented Control of Induction Motor Drive Using Fuzzy Controller”, SUST Journal of Engineering and Computer Science (JECS), Vol. 16, No. 2.
  6. Mitali Samal Das, Ranjan Soumya, and Bikash Pattnaik Chandra (2022), “Application of Soft Computing Techniques for Speed Control of Brushless DC Motors”, International Journal of Electronics and Electrical Engineering, Vol.4: Iss.1, Article2. DOI: 10.47893/IJEEE.2022.1180.
  7. Rahul Malhotra, Singh Narinder, Singh Yaduvir (2011), “SOFT COMPUTING TECHNIQUES FOR PROCESS CONTROL APPLICATIONS”, International Journal on Soft Computing (IJSC), Vol.2, No.3, DOI: 10.5121/ijsc.2011.2303.
  8. Acikgoz, H. (2018), “Speed Control of DC Motor Using Interval Type-2 Fuzzy Logic Controller”, International Journal of Intelligent Systems and Applications in Engineering, IJISAE, No 6(3), рр.197-202.
  9. Mohamed A.S., Zaky M. S., Din A.S.Z., Yasin H.A. (2011), “Comparative Study of Sensorless Control Methods of PMSM Drives”, Innovative Systems Design and Engineering, Vol 2, No 5.
  10. Saadaoui A., Khlaief M., Abassi A., Chaari and Boussak M. (2015), “Position sensorless vector control of PMSM drives based on SMO”, 16th International Conference on Sciences and Techniques of Automatic Control and Computer Engineering (STA), Monastir, pp. 545-550, doi: 10.1109/STA.2015.7505148.
  11. Abed H.Y., Humod A.T., Humaidi A.J. (2020), “Type 1 versus type 2 fuzzy logic speed controllers for brushless dc motors”, International Journal of Electrical and Computer Engineering, No 10(1), pp. 265-274, DOI:10.11591/ijece.v10i1.
  12. Buyukyildiz C., Saritas I. (2020), “Sensorless Brushless DC Motor Control Using Type-2 Fuzzy Logic”, Int J Intell Syst Appl Eng, Vol. 8, No 4, pp. 184–190.
  13. Mishra G., Dubey D., Joshi P., Agarwal and Sriavstava S. P. (2018), “A Complete Fuzzy Logic Based Real-Time Simulation of Vector Controlled PMSM Drive”, 2nd IEEE International Conference on Power Electronics, Intelligent Control and Energy Systems (ICPEICES), pp.809-814.
  14. Lazi J. M., Ibrahim Z., Mat Isa S. N., Razali A. M., Rasin Z., and Kamisman N. (2016), “Fuzzy logic controller of PMSM for sensorless drives”, IEEE International Conference on Power and Energy (PECon), pp. 540-545, doi: 10.1109/PECON.2016.7951620.
  15. Qiping Chen, Sheng Kang, Liping Zeng, Qiang Xiao, Conghui Zhou, and Mingming Wu. (2020), “PMSM control for electric vehicle based on fuzzy PI”, International Journal of Electric and Hybrid Vehicles, doi: 12. 75. 10.1504/IJEHV.2020.104251.
  16. Maamoun Y. M., Alsayed and Shaltout A. (2013), “Fuzzy logic based speed controller for permanent-magnet synchronous motor drive”, IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp. 1518-1522, doi: 10.1109/ICMA.2013.6618139.
  17. Benjak O, Gerling D. (2010), “Review of position estimation methods for IPMSM drives without a position sensor part I: Nonadaptive methods”, The XIX International Conference on Electrical Machines - ICEM 2010, Rome, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICELMACH.2010.5607978.
  18. Tarmizi Y.A., Karim K.A., Tarusan S. A., Jidin A. (2017), “Review and Comparison of Sensorless Techniques to Estimate the Position and Speed of PMSM”, International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS), Vol. 8, No. 3, pp. 1062-1069, DOI: 10.11591/ijpeds.v8i3. pp1062 1069.
  19. Kongchoo Natthawut, Santiprapan Phonsit, Jindapetch Nattha (2020), “Mathematical Model of Permanent Magnet Synchronous Motor”, Asia Pacific Conference on Robot IoT System Development and Platform 2020 (APRIS2020), pp.69-70.
  20. Murakami H., Honda Y., Kiriyama H., Morimoto S., and Takeda Y. (1999), “The performance comparison of SPMSM, IPMSM and SynRM in use as air-conditioning compressor”, Conference Record of the 1999 IEEE Industry Applications Conference. Thirty-Forth IAS Annual Meeting, Phoenix, AZ, USA, Vol.2, pp. 840-845, doi: 10.1109/IAS.1999.801607.
  21. Abassi M., Khlaief A., Saadaoui O., Chaari A., and Boussak M. (2015), “Performance analysis of FOC and DTC for PMSM drives using SVPWM technique”, 16th International Conference on Sciences and Techniques of Automatic Control and Computer Engineering (STA), Monastir, pp. 228-233, doi: 10.1109/STA.2015.7505167.
  22. Samed A.A.A., Fazli M.N., Salim N.A., Omar A.M.S., Osman M.K. (2017), “Speed Control Design of Permanent Magnet Synchronous Motor using Takagi-Sugeno Fuzzy Logic Control”, Journal of Electrical Systems, Vol. 13, Issue 4, pp. 689-695.
  23. Taskin A., Kumbasar T. (2015), “An open source Matlab/Simulink Toolbox for Interval Type-2 Fuzzy Logic Systems”, IEEE Symposium Series on Computational Intelligence – SSCI 2015, Cape Town, South Africa. DOI: 10.1109/SSCI.20.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-08-08

Номер

Том 1 № 1 (2025): Територія безпеки

Розділ

Статті