Διανυσματικός έλεγχος σύγχρονης μηχανής μόνιμου μαγνήτη

• Κύριος συγγραφέας: Κουτράκος, Κωνσταντίνος
• Άλλοι συγγραφείς: Koutrakos, Konstantinos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη; Διανυσματικός έλεγχος; Παρατηρητής luenberger; Παρατηρητής sliding mode; Permanent magnet synchronous machine; Vector control; Luenberger observer; Sliding mode observer

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τον σχεδιασμό και την προσομοίωση διανυσματικού ελέγχου για την οδήγηση ενός σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη καθώς και τον σχεδιασμό και την προσομοίωση παρατηρητών για την εκτίμηση ταχύτητας/θέσης. Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη και ο σχεδιασμός του διανυσματικού ελέγχου για τον έλεγχο της ταχύτητας και της ροπής ενός σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη καθώς και η μελέτη, σχεδίαση και προσομοίωση των παρατηρητών Luenberger και Sliding Mode για την εκτίμηση της ταχύτητας και θέσης του κινητήρα σε ένα κινητήριο σύστημα χωρίς αισθητήρες. Αρχικά γίνεται περιγραφή των επιμέρους στοιχείων που αποτελούν ένα κινητήριο σύστημα. Στη συνέχεια αναλύονται οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη και οι ιδιότητες των υλικών μόνιμου μαγνήτη. Αναλύεται η θεωρία του διανυσματικού ελέγχου και καταστρώνεται μεθοδολογία ελέγχου για τον σύγχρονο κινητήρα μόνιμου μαγνήτη. Έπειτα, γίνεται περιγραφή των μεθόδων εκτίμησης ταχύτητας και θέσης. Σχεδιάζεται ο παρατηρητής Luenberger σε συνεχή και διακριτό χρόνο. Για την βελτίωση της εκτίμησης ταχύτητας/θέσης σχεδιάζεται παρατηρητής που στηρίζεται στη θεωρία Sliding Mode. Για την εξαγωγή αποτελεσμάτων, την μελέτη και την σύγκριση αυτών προσομοιώνεται ο έλεγχος που σχεδιάστηκε για διαφορετικές καταστάσεις λειτουργίας. Εξάγονται αποτελέσματα από την προσομοίωση των παρατηρητών Luenberger και Sliding Mode και γίνεται σύγκριση αυτών. Τέλος σχεδιάζεται και προσομοιώνεται ο παρατηρητής Sliding Mode διακριτού χρόνου με συχνότητες λειτουργίας κοντά στις συχνότητες ενός ψηφιακού ελεγκτή όπως σε ένα πραγματικό σύστημα.