(۲-۲۸)

بردار شار استاتور  به وسیله انتگرال گیری باز تولید می شود. شکل (۲-۱۵) شمای گذر سیگنال آن را نشان می دهد.
شکل۲‌-‌‌۱۵- تخمین گر سرعت و فرکانس رتور برای کنترل سیستم شکل (۲-۱۴)؛ N : صورت کسر.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

با بهره گرفتن از پردازش گرهای سریع سیگنال ، مبدل های خود تنظیم Ac به Dc با نرخ نمونه‌برداری بالا و فرایند مقدار دهی اولیه اتوماتیک به پارامترها، توده‌ی مشکلات و دقت کمینه شده است ]۱۳[. عملکرد نَرم در سرعت r.p.m 30 تحت گشتاور بار نامی به دست آمده است.
۲-۵-رؤیتگرهای تطبیقی
در قسمت قبل توضیح داده شد که دقت تخمین مدل های حلقه باز با کاهش سرعت مکانیکی ، کاهش می یابد. محدوده عملکرد قابل قبول به چگونگی دقت پارامترهای مدل که می توانند خود را با پارامترهای متناظر در ماشین واقعی تطبیق دهند ، بستگی دارد. این موضوع مخصوصاً در سرعت‌های کم که انحراف پارامترها اهمیت دارند، بر روی حالت پایدار و عملکرد دینامیکی سیستم درایو تأثیر می‌گذارد. نیرومندی در مقابل عدم تطبیق پارامتر و سیگنال نویز می‌تواند با به کاربردن رؤیتگرهای حلقه بسته برای تخمین متغیرهای حالت و شاید پارامترهای سیستم بهبودی حاصل نماید.
۲-۵-۱- رؤیتگر غیر خطی مرتبه کامل
یک رؤیتگر تمام مرتبه می تواند با معادلات (۲-۴) ماشین ساخته شود. سیستم مختصات ساکن ،  ، که از مدل ماشین در قسمت بالایی شکل (۲-۱۶) نتیجه می شود، انتخاب شده است.
شکل۲‌-‌‌۱۶- رؤیتگر غیر خطی مرتبه کامل.
یک جبران‌گر خطا به مدل رؤیتگر ساخته شده اضافه شده است. خطای بین جریان مدل و جریان ماشین  است. این جبران‌گر برای تصحیح ورودی های زیر سیستم های دینامیکی استاتور و رتور به کار رفته است که معادلات رؤیتگر نیز از معادلات (۲-۴) به دست آمده‌اند:

(۲-۲۹-الف)

(۲-۲۹-ب)

کوبوتا۱ در مقاله ای ]۱۴[ فاکتورهای بهره مختلط  را چنین انتخاب کرد که دو مقدار ویژه ی مختلط رؤیتگر برابرند با:  که  مقادیر ویژه ماشین بوده وk>1 یک ثابت حقیقی است. مقدار k با جا یابی قطب برای رؤیتگر انتخاب می شود ، طوری که دینامیک رؤیتگر سریع‌تر از دینامیک ماشین گردد. سیستم غیر خطی داده شده که نتیجه بهره های مختلط  و  در شکل (۲-۱۶) است ، به سرعت زاویه ای مکانیکی تخمینی بستگی دارد. در ضمن لازم است که سیگنال  ساختمان رؤیتگر رتور را با سرعت مکانیکی تطبیق دهد. اصولاً این سیگنال از طریق یک کنترل کننده PI از خطای جریان e_i به دست می آید. با تأکید زیاد باید گفت که ترم  خطای گشتاور را بیان می کند. این مقدار طوری محاسبه می شود که علامت خطای بین سرعت تخمینی و سرعت واقعی را نیز دربرگیرد. کمترین سرعت p.u. 034/0 یا rpm50 گزارش شده است.
۲-۵-۲-رؤیتگر مد لغزشی
بهره‌های مؤثر جبران‌گر خطا را می توان با بهره گرفتن از یک کنترل کننده مد لغزشی۱ با تنظیم رؤیتگر برای تطبیق سرعت و تخمین شار رتور ، افزایش داد. شکل (۲-۱۷) ساختمان دینامیکی جبران کننده خطا را نشان می‌دهد.
شکل ۲-‌‌۱۷- جبران گر مد لغزشی . جبران گر به مدل ماشین شکل (۲-۱۶) به فرم یک رؤیتگر مد لغزشی متصل می‌شود.
این روش توسط سانگ وانگ وانیش۲ و دوکی۳ پیشنهاد شده است ]۱۵[.
این جبران گر از طریق رابط به مدل ماشین به همان روش جبران کننده خطا در شکل (۲-۱۶) مرتبط می شود. در این جبران گر بردار خطای جریان e_i برای تعریف فرا طرح لغزشی می باشد. سپس خطای تخمین با یک کنترل کننده سوئیچ شونده ی غیر خطی فرکانس بالا به سمت صفر میل داده می شود. شکل موج سوئیچ زنی می تواند مستقیماً برای نشان دادن تأثیر جبران روی مدل ماشین ، زمانی که مقدار متوسط شکل موج سوئیچ زنی یک الگوریتم را برای شناسایی سرعت ، کنترل می کند ، استفاده شود.
دیدگاه مد لغزشی با نیرومندی اطمینان می دهد که خطای جریان تخمینی استاتور صفر می شود. این دیدگاه در طراحی رؤیتگر برای جایابی قطب جهت کمینه کردن شار رتور با وجود انحراف پارامتر به کار برده می شود.
در اجرای عملی این کار به یک سیگنال پروسسور سریع نیازمند می باشیم. محققین این سیستم را در سرعت می نیمم p.u. 036/0 به کار انداخته‌اند.
۲-۵-۳- کالمن فیلتر توسعه یافته
تکنیک های کالمن فیلترینگ می تواند براساس مدل کالمن ماشین باشد ، همان که در بالای چهارچوب شکل (۲-۱۶) نشان داده شده است. این ماشین با یک سیستم مرتبه ۵ مدل سازی شده است، به کاربردن سرعت مکانیکی به عنوان متغیر حالت اضافی.
از آن جایی که این مدل یک مدل غیر خطی است باید برای آن الگوریتم توسعه یافته کالمن به کار برده شود. این الگوریتم یک مدل غیر خطی را در نقطه ی کار خطی می کند. تصحیح زیر سیستم های تابع خطا متغیرهای حالت مرجع پیش بینی شده را با نویز محاسبه شده در سیگنال‌های اندازه گیری شده و در پارامترهای منحرف شده ی مدل می‌سنجد. از دیدگاه استاتیکی حساسیت خطا و همچنین استفاده از مدل های مرتبه ی پایین تر از ماشین را کاهش می دهد. هنه برگر۱ در یک مقاله ]۱۶[ تحقیقی ـ آزمایشی ، کاربرد این روش در مدل های ماشین مرتبه ۳ و۴ را شرح داده است. این کاهش شدید محاسبات نیازمند بعضی قطعات است؛ به هر حال پیاده‌سازی آن به سخت افزار پردازش‌گر سیگنال نقطه شناور نیازمند است.
۲-۵-۴-رؤیتگر غیرخطی کاهش مرتبه یافته
هوری۱ در یک مقاله ]۱۷[ یک رؤیتگر کاهش مرتبه یافته ی دینامیکی را برای تشخیص بردار شار رتور استفاده کرده است. مدل نشان داده شده در سمت راست چهارچوب شکل (۲-۱۸) یک سیستم مرتبه اول مختلط بر اساس معادله ی رتور (۲-۸) می باشد.
شکل ۲‌-‌‌۱۸- رؤیتگر غیر خطی کاهش مرتبه یافته ؛ بلوک MRAS در ساختمان شکل (۲-۷) وجود دارد.
این مدل ، بردار جریان اندازه گیری شده را به عنوان یک سیگنال ورودی دریافت می‌کند. جبران‌گر نمایش داده شده در سمت چپ یک ورودی اضافی برای مدل تولید می‌کند.

(۲-۳۰)

که می‌تواند به عنوان یک مؤلفه‌ی جریان استاتور که اثر خطاهای پارامترهای مدل را کاهش می‌دهد تفسیر شود. زاویه انتقال میدان  از رؤیتگر کاهش مرتبه یافته که از متغیر مقاومت رتور مستقل است ، به دست می آید. بهره ی مختلط  پاسخ صحیح دینامیکی رؤیتگر را به وسیله جابجایی قطب حتمی می کند. رؤیتگر کاهش مرتبه یافته به عنوان سیستم تطبیقی مدل مرجع آن گونه که در شکل (۲-۵) به عنوان یک زیر سیستم برای تخمین سرعت رتور است ، به کار می رود. سرعت تخمینی به عنوان ورودی مدل به کار رفته است.
۲-۶-تخمین‌گرهای هوشمند
۲-۶-۱-تخمین‌گر عصبی سرعت آموزش بلادرنگ
در این بخش به بررسی یک تخمین‌گر عصبی با آموزش بلادرنگ می پردازیم. سرعت رتور به عنوان خروجی شبکه عصبی در نظر گرفته شده است. ساختار چند لایه ای و برگشتی شبکه عصبی آن را در برابر تغییرات پارامترها و همچنین نویز سیستم مقاوم می سازد. وزن نرون ها به صورت پیوسته توسط الگوریتم بعد از انشار خطا به صورت بلا درنگ در طول کار درایو اصلاح می شود بنابر این شبکه عصبی مذکور نیاز به تعلیم ایستا^[۱۱] ندارد. در روش مذکور از دو مدل ولتاژی و جریانی شار برای تخمین سرعت موتور القایی به کمک شبکه عصبی استفاده می شود . ولتاژ و جریان موتور القایی در مرجع ساکن اندازه گیری می شود و به کمک روابط زیر شار رتور در مرجع ساکن تعیین می شود.