1موتور­های 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.

در این مقاله از یک کنترل کننده مد لغزشی جدید بر مبنای کنترل پیشبین برای کنترل یک سیستم مرتبه اول تاخیردار که تقریبا مدل خوبی برای اکثر پروسه های صنعتی می باشد، استفاده شده است. در این روش از کنترل پیشبین توسعه یافته برای بهینه کردن سطح لغزش و ضریب تابع سوییچینگ مورد استفاده در کنترل مد لغزشی در هر لحظه استفاده شده است. برای رفع chattering در اینجا از یک تابع هموار جدید در تابع سوییچینگ استفاده کردیم. نتایج شبیه سازی ها کارایی و مقاوم بودن بالای آن را نشان می دهد.

یکی از روشهای جبرانسازی سری خطوط انتقال، استفاده از TCSC است. TCSC علاوه بر افزایش ظرفیت خطوط انتقال، می تواند در پایداری گذرا، میرایی نوسانات سیگنال کوچک و حتی پایداری ولتاژ اثر مثبت داشته باشد. برای بهبود عملکرد این وسیله، کنترل کننده های مختلفی طراحی شده است. بیشتر این کنترل کننده ها معمولا در بهبود یکی از قابلیت های TCSC موثر هستند. در این مقاله، با استفاده از تئوری پسخور کمی غیرخطی، کنترل کننده مقاومی برای TCSC طراحی شده که در بهبود عملکرد این وسیله در دو زمینه پایداری گذرا و میرایی نوسانات سیگنال کوچک، موثر است.

کننده های (PID) شناخته شده در حال حاظر بیشترین استفاده را در صنایع فرآیندی دارند. با این حال، سیستم های واقعی غالباً غیرخطی هستند و حاوی پویایی مرتبه بالا و زمان تلف شده هستند که همگی عملکرد این کنترل کننده ها را کاهش می دهد، لذا طراحی یک کنترل آبشاری با استفاده از منطق فازی پیشنهاد شده است که مجموعه ی جدیدی از قوانین منطق فازی به یک کنترل کننده منطق فازی (FLC) معمولی اضافه می شود تا کنترل کننده فازی را با متغیر میانی (FCIV) بسازد. در این ساختار، کنترل کننده با فرض منطق فازی و به کارگیری دو فیدبک فازی که مشابه کنترل کننده آبشاری (Cascade) هست که تواسنته حداقل اورشوت و سریع ترین همبستگی را ایجاد کند. طرح پیشنهادی که پاسخ انواع کنترل کننده ها به ازای آن فرض شده است یک فرآیند شیمیایی غیر خطی آزمایش می شود و عملکرد و نتایج آن با سایر کنترل کننده ها مقایسه می شود. هدف از مقایسه انواع کنترل کننده ها به ازای یک فرایند غیر خطی نمایش عدم پاسخ مناسب در زمان های متفاوت ورودی هست.

در این مقاله یک کنترل کننده مبتنی بر رؤیتگر برای یک کلاس از سیستم های غیر خطی مرتبه کسری ارائه می گردد. ابتدا با در نظر گرفتن یک سیستم مرتبه کسری پایدار که به عنوان مدل مرجع شناخته می شود، کنترل کننده به گونه ای طراحی می گردد که سیستم حلقه بسته، حالت های سیستم مرجع را تعقیب کند. با توجه به غیرقابل اندازه گیری بودن تعدادی از حالت های سیستم مرتبه کسری، طراحی کنترل کننده، مبتنی بر رؤیتگر انجام می گیرد. رؤیتگر پیشنهادی در این تحقیق با استفاده از رویکرد تئوری مقدار میانگین مشتقی، دینامیک خطای غیرخطی رؤیتگر را به دینامیک خطی و متغیر با پارامتر تبدیل می کند به طوری که تحلیل پایداری آن با استفاده از تابع لیاپانوف و نامساوی ماتریسی خطی به راحتی انجام می گیرد. در ادامه تحلیل پایداری کنترل کننده مبتنی بر رؤیتگر نیز با استفاده از قضیه لیاپانوف انجام می گیرد. در خاتمه برای نشان دادن کارآیی و مؤثر بودن کنترل کننده پیشنهادی، نتایج شبیه سازی دو سیستم مرتبه کسری غیرخطی با در نظر گرفتن کنترل کننده طراحی شده نشان داده می شود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.