یک مطالعه ارزیابی قابلیت انجام کار به منظور ارائه ما به اهداف طراحی شده، اهداف و تجزیه و تحلیل تاثیر انجام شده است. اول از همه، توصیف حساب تئوری داده شده است و فکر اصلی این است که با به کارگیری قوانین عملیاتی، موتورهای Brushless DC (BLDC) را کاملا درک کنند. دوم، حمله به فرمان سرعت یا چرخاندن یک موتور DC نشان داده شده است. در نهایت، بهینه سازی آنلاین سیستم کنترل سرعت طراحی شده است و یک الگوریتم برای اعلان خطی سیستم کنترل پیشنهاد شده است.

 

قبل از تجزیه و تحلیل اهداف این تعهد، از کارهایی که در بهینه سازی کنترل سرعت موتور بدون برس DC انجام شده است اشاره شده است. این تعهد بر مبنای بهینه سازی خارج از خط کنترل سرعت برای یک موتور DC بدون برس است، آخرین پایاننامه دوازده ماهه توسط مارتین مایا گونزالز [3] انجام شده است. تعهد قدیمی برای رسیدن به یک الگوریتم برای بهینه سازی کلی از کنترل سرعت در حال حرکت است. طراحی الگوریتم برای بهینه سازی کلیپ های موجود در کنترل سرعت بر مبنای کار قدیمی انجام شده توسط Lyantsev، Kulikov، Breikin و Arkov در بهینه سازی ارائه عمومی عمومی سیستم کنترل موتورهای هواپیما است [1].

 

اهداف و نتیجه تعهد

 

هدف اصلی این تعهد افزایش بهره وری موتور با افزایش تولید محصول قدرت موتور است. این امر بدست می آید که ما توان مکانیکی موتور (ورودی قدرت) را با قرار دادن حسابدار موتور و گرفتن زاویه تغییر ثابت (مرحله بین Back-EMF و جریان بر روی پیچ های موتور) به دست می آوریم. در همان کلیپ، حسابدار موتور که در حال سفر به اجرای است باید ردیابی اشاره به سرعت انجام دهد. افزایش کارایی موتور، فرمان دادن جریان انرژی به موتور است [10]. انرژی از طریق شفت موتور به موتور منتقل می شود و اندازه گیری های فیزیکی که شفت را توصیف می کند عبارتند از:

 

سرعت

 

پیچش

این متغیرها ویژگی های اصلی یک موتور معمولی DC را توصیف می کند. به منظور فرمان دادن جریان انرژی لازم است که بر روی این دو متغیر قابل تنظیم متمرکز شویم، بنابراین ما در حال سفر به اشاره به کنترل گشتاور و کنترل سرعت. در شکل زیر، رابطه بین پیچش سرعت و قدرت محصول پایان موتور نشان داده شده است. مشاهده می شود که پیچشی به طور خطی و متقارن نسبت به سرعت است و دو نقطه ورودی در گراف وجود دارد که نشان دهنده چرخش بالایی است که شفت غیر چرخشی است (- چرخش دائمی) و سرعت حداکثر محصول محصول موتور (بدون سرعت بارگیری) [7]. علاوه بر این، نقطه ای است که در آن سطح بالایی محصول مطلوب به پایان می رسد. شکل 1. منحنی سرعت گشتاور [7] کنترل حداکثر یا کنترل پیچشی می تواند برای به حداکثر رساندن کارایی موتور استفاده شود، زیرا آنها به طور خطی و متقابل مرتبط هستند. با استفاده از این دو حملات کنترل و به دست آوردن یک حساب کاربری نظری پایدار با سرعت و اشاره به عقب نشینی و بازده حداکثر، ما در حال سفر برای رفتن به بخش زیر واردات از نتیجه گیری. در این بخش، ما در حال سفر به ارائه بهینه سازی کلی کلی سیستم کنترل است. این بدان معنی است که اگر شرایط عملیاتی تغییر موتور، سیستم به منظور به حداکثر رساندن بهره وری انرژی موتور، که به حداقل رساندن مصرف سوخت نیاز دارد، دوباره ارزش گذاری و رمزگذاری نقطه های بهینه هر دو سرعت یا پیچیدگی را بررسی می کند. این با استفاده از مدل پیش بینی کنترل مدل، که در حال حاضر مهندسی کنترل پیشرفته ترین روش برای کارهای عملی است، در حال حاضر به دست می آید. در نتيجه، نتيجه تعهد، بهبود وضعيت موتور قدرت موتور با تغيير مجموعه اي از سيستم خواهد بود. طرح MPC به طور خلاصه در بخش 3 توضیح داده خواهد شد. دامنه مشکل در این بخش، قاعده استفاده از موتور DC Brushless به طور مختصر توضیح داده خواهد شد. علاوه بر این، متغیرهای کنترل شده و متغیرهای manipulated موتور مورد بررسی قرار می گیرد تا درک متغیرهایی که ما می خواهیم فرمان بگذاریم و به شیوه ای که ما در حال حرکت به آنها می کنیم تا آنها را برای رسیدن به اهدافمان بکشیم. در شکل زیر، تخت های معماری سیستم سلسله مراتبی نشان داده شده است. لایه بالا: بهینه سازی روش لایه میانی: کنترل پیش بینی مدل لایه پایین: ساختار سیستم کنترل – تنظیم کننده های PID شکل 2. معماری سیستم سلسله مراتبی

 

 

 

کار که در حال سفر است برای مقابله با رفع مشکل در زیر و بین تخت. تخت پایین، مقادیر تعیین شده را از کنترل چند متغیره دریافت کرده و عمل کنترل را به موتور منتقل می کند. در این تخت، چرخش و کنترل سرعت دروغ است. در بالای تخت، بهینه سازی فرایند است. در این تخت، تمام اهداف تعهدی که باید انجام شود، وجود دارد. برای به تصویر کشیدن، بهینه سازی روش فراهم می کند نقاط تنظیم برای تخت بین در. در این مثال، این ممکن است علاوه بر از درصد بهره وری موتور و یا کاهش از درصد در مصرف سوخت موتور. تخت بهینه سازی برای سینتیک های حساب نظری اهمیت ندارد. شغل بهینه سازی روش به طور مداوم به عنوان تخت MPC حل نشده است. MPC مسئول اجرای راه حل بهینه برای کار و رسیدن به اهداف طبقه بالا با در نظر گرفتن تاریخ نقاط تعیین شده و راه حل های ارائه شده برای بستر پایین است. به عبارت دیگر، تعامل قوی بین تخت ها به منظور دستیابی به اهداف است. قبل از discoursing حمله کنترل است که سفر به در قسمت زیرین اجرا شود و تخت را در میان، حکومت بهره برداری از موتور و درک ویژگی های که توصیف موتور شرح داده خواهد شد. عملیات موتور در شکل زیر، ساخت یک موتور BLDC نشان داده شده است. شکل 3 مگنت دائمی بدون برس بدون درز DC [11] ساخت یک موتور BLCD واقعا شبیه به موتورهای AC است و به عنوان موتور مکانیکی مغناطیسی پایدار شناخته می شود. موتور BLDC متشکل از استاتور (در حساب نظری ما بخش ناشی از دستگاه، تاب 3 فاز) و روتور (اندوکتانس از دستگاه) است که یک آهنربا مدت (Figure3)

 

 

جابجایی اشاره به روشی است که جریان مستقیم ورودی را برای پریدن جریان جابه جا می کند و به درستی آن را به هر پیچ در آرم تقسیم می کند [12]. در موتورهای BLDC، این روش توسط دستگاه های نیمه رسانای مواد مانند ترانزیستور ها انجام می شود، زیرا هیچ خالصی و مجاور وجود ندارد. موتور BLDC دو ویژگی اصلی دارد [12]: شار استاتور با شار مغناطیسی پایدار هماهنگ شده است. یک نیروی الکتروموتور که نسبت به سرعت موتور ایجاد می شود وقتی که آهنربای دائمی چرخش می یابد. این نیرو نامیده می شود Back-EMF و مخالف راه جریان در پیچ و تاب از موتور است. همانطور که در زیربخش قبلی اشاره شده است، برای به حداکثر رساندن کارایی، ما باید ورودی موتور موتور را خاموش کنیم. بهره وری، N با معادله زیر معین شده است: (1) (2) (3) تنگستن = سرعت چرخش = پیچ خوردگی بار E = Back-EMF من = جریان در پیچ و تاب بازگشت EMF در حد بالای آن خواهد بود، هنگامی که نوسان شار در حد بالا باشد. بنابراین هنگامی که روتور از یک قطب شمال به یک قطب جنوب عبور می کند برای نشان دادن این بدان معنی است که پشت EMF حداکثر زمانی است که شار روتور عمود بر صحنه است [12]. حداکثر بازدهی بدست می آید اگر نیروی الکترومغناطیسی پشت EMF و جریان را در پیچ ها در مرحله نگه داریم یا به عبارت دیگر، اگر ما تفاوت زاویه مرحله بین Back-EMF و جریان را به حداقل برسانیم. این قانون کنترل است که پایگاه را در فرمان سرعت موتور قرار می دهد. از این رو، نیروی Back-EMF مهمترین عامل شناخت مکان روتور است و رابطه بین سرعت زاویه ای w = (؟ = محل موتور است) در زیر بخش زیر توضیح مختصری در مورد نحوه حرکت ما برای استفاده از ویژگی های فوق موتور مطرح شده است تا سرعت و پیچیدن را هدایت کنیم و اهدافمان را برآورده کنیم. 2.2 نظریه کنترل

 

 

 

در شکل 4، کنترل موتور بر اساس یک قاعده شش گانه با یک نیمه نیمه پایه سه پایه استاندارد است [12]. ما می بینیم که ترانزیستورهای T1، T2، T3، T4، T5، T6 با پیچ و تاب موتور متصل می شوند و A، B، C مراحل موتور هستند. مشاهده شده است که در هر اندازه گیری از ریتم شش مرحله، دو یا سه پیچ و تاب وجود دارد که در حال تغییر است [12]. این ها در مقابل waies هستند. از این رو، یک مرحله وجود خواهد داشت که صفر را نگه می دارد. برای تصویر، در مرحله 1، مرحله A مثبت است (جریان مثبت) و مرحله B منفی منفی (جریان منفی) است و مرحله C هیچ جریان ندارد. هنگام فرمان دادن موتور، اطلاعاتی را در مورد صحنه ای که غیر فعال است خواندن خواهیم خواند. این اطلاعات به ما اجازه می دهد که مکان موجود روتور را پیدا کنیم تا ما بتوانیم خروجی PWM را تغییر داده و موتور را با حداکثر کارایی رانندگی کنیم [12].

 

در شکل 5، نشان داده شده است آنچه قبلا در مورد تفاوت زاویه مرحله توضیح داده شده است؟ بین پشت EMF و جریان.

 

شکل 4a جریان ایده آل در پیچ های موتور [12]

شکل 4b قانون شش مرحله ای با یک استاندارد سه پایه ضربه نیمه طولانی [12]

 

شکل 5 برگشت EMF و جریان در مرحله [12]

 

شکل زیر نشان داده شده است، نتیجه نتیجه؟ در کارایی موتور. مشاهده شده است که اگر آلفای زاویه به حداقل برسد، کارایی موتور افزایش می یابد. در اولین نمودار، سرعت چرخشی موتور تغییری نخواهد داشت و در شرایط عملیاتی مختلف با اختلاف در بار پیچشی، نمودارهای مختلفی به دست می آوریم.

 

در گراف دوم، چرخش بار تغییری ندارد و نمودارهای کارایی مختلف برای شرایط مختلف عملیاتی با اختلاف در سرعت چرخش (شکل 6) دریافت می کنیم.

 

شکل 6 کارایی در مقابل آلفا. موتور Qinetiq [3]

 

 

روش ها و حملات

 

کنترل حمله برای اشاره به سرعت توسط تنظیم کننده های PID

 

در این بخش، شرح مختصری از روش هایی که در حال سفر هستند برای استفاده در این تعهد داده می شود. اول از همه، کنترل ساخت سیستم شامل تنظیم کننده های PID است که به دنبال ردیابی سرعت اشاره می کنند. شکل 7، دو حالت مختلف رانندگی موتور را نشان می دهد.

 

سیلندر حداکثر بهرهوری شامل تقطیر فعلی تقسیم می شود که بدین معنی است که با تغییر جریان ذکر موتور، ما می توانیم کنترل پیچشی را انجام دهیم. این حلقه پشت EMF و جریان را در پیچ و تاب در همان مرحله نگه می دارد. محل روتور به تاریخچه گرفته شده است و توسط عقب-EMF بر روی پیچ و تاب موتور که غیر فعال است محاسبه می شود [12].

 

کنترل سرعت با تغییر نیروی الکتریکی نیروی ذکر شده در موتور به دست می آید. سرعت چرخش مطلوب موتور را در سرعت علامت آن حفظ می کند. ساختار فوق سیستم کنترل آبشار را نشان می دهد، با دستورالعمل فعلی که حسابدار برده است و دستورالعمل سرعت، که Maestro است.

 

شکل 7 کنترل حمله سیستم [12]

 

روش درایو موتور نقطه توپوگرافی را در درجه پایین معماری سیستم سلسله مراتبی می گیرد.

 

کنترل پیش بینی کننده مدل

 

حمله کنترل شده تاکنون توصیف شده است و قبل از ساخت MPC، پایه گذاری می شود. فرض بر این است که سیستم بیانگر شرایط ثابت استان است که توسط سیستم کنترل کریستال بسته بسته شده است، MPC در حال حرکت بر اساس کنترل حمله توصیف شده توسط Lyanstev [1] برای کنترل موتور توربین های گاز است.

 

طرح MPC به منظور بهینه سازی شغل کنترل سرعت انتخاب شده است. در این تعهد، MPC افزایشی در حال حرکت است تا به اجرا درآید، بنابراین یک تئوری نظری مبنی بر حرکت موتور پویا افزایشی لازم است. محدودیت حساب های نظری افزایشی این است که آنها صرفا در نزدیکی اطراف شرایط عملیاتی استان (به عنوان مثال سرعت و بار پیچشی) ما را در نظر می گیرند [1]. بنابراين، چون ما مي خواهيم عمومي ترانزيستور را در محدوده عملي موتور قرار دهيم، نوع ديگري از حساب نظری در حال ساخت است که شامل مجموعه ای از حساب های نظری افزوده که مرتبط با خط غیر فعال غیر فعال است. این ایده ساخت یک مدل دینامیکی خطی Piecewise است و امکان ارائه عمومی حساب کاربری نظری را در نقاط عملیاتی مختلف فراهم می کند و سینتیک موتور را در اطراف شرایط ثابت استان توضیح می دهد.

 

MPC construction

 

 

 

حسابدار MPC یک حسابدار متمایز کلی است و از اندازه گیری های انجام شده توسط یک نظریه نظری از روش برای پیش بینی محصولات نهایی استفاده می کند [5]. بر اساس پیش بینی محصولات نهایی، در هر تلاش از یک چشم در کلیپ، یک نقشه غیرشاخصی در خط بهینه سازی می شود، و تاریخ به برخی محدودیت ها در مورد ورودی ها و محصولات نهایی (محدودیت ها) را می دهد. حسابدار MPC یک طرح کنترل را اجرا می کند که در حال حرکت به منظور کاهش نقشه هزینه است.

 

این کار بهینه سازی محدود شده توسط برنامه ریزی ریاضی حل می شود. در این وظیفه، کار بهینه سازی برای رسیدن به حل با استفاده از برنامه ریزی مسطح و نقشه غیرشاخصی، روش نظری روش و محدودیت ها در معیار افزودنی است.

 

شکل 8 ساخت MPC را نشان می دهد. اجزای اصلی MPC، روش حساب نظری است که محصولات پایانی را از ورودی های گذشته و محصولات نهایی و با ورودی های آینده گرفته شده توسط بهینه ساز که برنامه ریزی درجه دوم را اجرا می کند، پیش بینی می کند. در شکل 8، MPC به نظر می رسد کنترل بازخورد است، اما آنچه که از معیار استاندارد کنترل بازخورد متمایز است استفاده از افق پیش بینی محدود است.

 

 

 

شکل 8 ساختار اصلی MPC [4]

 

خط افقی پیش بینی یک عنصر اصلی است که MPC را مشخص می کند و به طور خلاصه شرح می دهد.

 

ما سیستم ورودی فردی (SISO) را در علامت افزودنی در نظر می گیریم:

 

جایی که ده نشانگر استان است، U یک کنترل کننده است، Y یک بردار محصول نهایی است و A، B، C و D ماتریس هایی هستند که حاوی سینتیک های موتور هستند. در این نمونه از موتور BLDC، ورودی دستکاری سیستم دامنه نیروی الکتروموتور است و محصول نهایی سرعت تنگستن است.

 

بردار استان ها به صورت زیر تعریف می شود:

 

جایی که جریان در دو مرحله از موتور است (مرحله 3 غیر فعال است به عنوان شرح داده شده در بخش 2.2 به طوری که آن صفر است) و w سرعت است.

 

در شکل 9، ساختار MPC و خط افق پیش بینی آن ارائه شده است.

 

شکل 9 خروج افق پیش بینی MPC [9]

 

در کلیپ K فعلی، پاسخ محصول نهایی در طول افق پیش بینی نمونه های M پیش بینی شده است. ورودی دستکاری بر روی خط افقی کنترل متفاوت است. اندیشه اصلی این است که تغییرات ورودی دستکاری شده محاسبه می شود تا انحرافات آینده بین محصول پیش بینی شده و نقطه تعیین مورد نظر به حداقل برسد. این یک مزیت MPC است، زیرا افق پیش بینی اجازه می دهد که MPC اقدام به کنترل در اندازه گیری کلی clip کنونی کند، اگر اشتباه بین نقطه تعیین شده و محصول نهایی اتفاق بیفتد و پس از اعمال کنترل، الگوریتم یک بار دیگر یک فرآیند را دوباره برای فاصله کلی فاصله زیر را قادر می سازد MPC به طور مداوم به اصلاح اشتباه.

 

برای رفع واگرایی از نقطه پایانی، نشانه زیر معین از نقشه غیرضروری درجه دوم استفاده می شود [4]

 

min J = (4)

 

 

 

جایی که وزن و وزن هستند که اهمیت محصول نهایی را شرح می دهند تا از نقطه تنظیم R خود در مقایسه با عمل ورودی دستکاری شده U استفاده کنند، تغییر در ورودی است، تخمینی از نمونه K را نشان می دهد.

 

توجه داشته باشید که حرکت ورودی، بهینه سازی می شود از تلاش k + 1 (l = 1) برای تضعیف انحرافات پیش بینی شده محصول از نمونه k + 2 (l = 2) پایین می آید.

 

به حداقل رساندن نقشه هدف فوق باید تحت محدودیت های افزودنی قرار گیرد.

 

محدودیت در این مثال [4] است:

 

محدودیت در استان های موتور (برای نشان دادن حد بالا یا حداقل سرعت عملیاتی موتور یا دامنه جریان).

 

محدودیت ها بر روی سیگنال های ورودی تو (برای نشان دادن دامنه حداکثر نیروی الکترومغناطیسی).

 

یک کار بهینه سازی خطی محدود با یک نقشه غیرمجاز درجه دوم برنامه Quadratic (QP) نامیده می شود. [8]

 

طرح مربع کلی دارای نشانه عمومی است:

 

دقیقه، (5)

 

جایی که G یک ردیف ردیف n بعدی است که ضرایب پایه های افزودنی در نقشه غیرمعمول را نشان می دهد و H یک ماتریس متقارن (n i، i، N) است که ضرایب پایه های درجه دوم را نشان می دهد [8]

 

هنگامی که درجه فارنهایت (10) درجه غیرموجب پذیر برای تمام نقاط قابل اجرا محاسبه می شود، کار تنها محدودیت پایین تر محلی است که علاوه بر پایین ترین سطح سیاره ای است. وضعیت کافی برای تحویل محدوده دقیق برای H به مثابه قطعی است [8].

 

در محدودیت های استاندارد QP علامت زیر را وارد کنید:

 

(6)

 

شکل زیر نشان دهنده پرواز شکار برای حد پایین تر از نقشه غیرشاخصی برای کنترل موتور توربین های گاز است [1]. همان شکل برای به حداقل رساندن نقشه غیرشاخصی در نمونه ما به کار رفته است، زیرا با همان تفکر بهینه سازی مشارکت دارد. در این مثال، ورودی های کنترل عبارتند از منبع تغذیه Wf و نازل کشور An. به عنوان مثال ما ورودی های کنترل دامنه نیروی الکتروموتور (نقشه آلفا) در دو از سه پیچ موتور است.

 

نقطه عملیاتی سیستم (مقدار فعلی سرعت) در داخل مرزها است.

 

 

حد پایین تر بدون قید و شرط نقشه غیر معنی J = 0 نقطه است. این نقطه تقاطع دو خط متوالی است. این خطوط متوالی به دست می آید اگر ما به دو قسمت مقدار از (4) صفر برسیم. اگر ما دو نقطه را با یک خط متوالی متصل کنیم، آن را بدست می آوریم که بر مرز مرزها قرار دارد و کنترل بهینه را در اندازه گیری فعلی تعیین می کند. [1]

 

شکل 10. مسیر شکار برای حد پایین تر از نقشه غیرشخصی [1]

 

طرح اجرائی

 

شکل 11 نمودار گانت

 

تصمیم گیری

 

پایان نامه پایان خواهد یافت به دو بخش تقسیم شده است. بخش اول در مورد شبیه سازی تئوری و تجزیه و تحلیل سینتیک های آن است. یک حساب نظری موتور با استفاده از Simulink و اطلاعات ارائه شده ساخته خواهد شد. این واقعا واردات است که تکنیک های مورد استفاده در فرمان موتور BLDC را به عنوان اهداف کنترلی (محصولات پایان یافته کنترل شده، ورودی های دستکاری شده، اختلال) بطور یکنواخت تحلیل می کند، زیرا این اطلاعات برای رسیدن به اهداف مورد استفاده قرار می گیرد. در قسمت دوم تعهد، روش بهینه سازی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد و الگوریتم و اعدام های انجام شده در این بررسی مورد بحث قرار می گیرند.

 

در این نظرسنجی شایستگی، حوزه شغلی و راهکار شغل به طور خلاصه شرح داده شده و بخش اصلی این تعهد، بهینه سازی کار کنترل از طریق MPC است. اجرای MPC به طور خلاصه در این مطالعه مورد بحث قرار گرفته است، اطلاعات دقیق در مورد اجرای MPC مانند روش های تنظیم MPC، سختی، پایداری و شکستگی MPC اجباری در [4] ارائه شده است.

 

 

 

رفرنس:

ieee

electrical essay in gmodia

 

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.