Yüklüyor…
3 Fazlı AA Servo Motorun Akıllı Yöntemlerle Gerçek Zamanlı Yörünge Kontrolü /
Bu tez çalışmasında, 3 fazlı AA servo motorun hız ve konum kontrolünü sağlamak amacıyla Uzay Vektör Darbe Genişlik Modülasyonu (UVDGM) tabanlı bir alan yönlendirmeli kontrol (AYK) yöntemi uygulanmıştır. AYK prensibi, üç fazlı stator akımının akı ve tork bileşenlerini ayırmaya dayanmaktadır. Bu sayed...
| Yazar: | |
|---|---|
| Kurumsal yazarlar: | , |
| Diğer Yazarlar: | |
| Materyal Türü: | Tez |
| Dil: | Türkçe |
| Konular: |
| Özet: | Bu tez çalışmasında, 3 fazlı AA servo motorun hız ve konum kontrolünü sağlamak amacıyla Uzay Vektör Darbe Genişlik Modülasyonu (UVDGM) tabanlı bir alan yönlendirmeli kontrol (AYK) yöntemi uygulanmıştır. AYK prensibi, üç fazlı stator akımının akı ve tork bileşenlerini ayırmaya dayanmaktadır. Bu sayede üç fazlı akımın, akı üreten ve tork üreten iki akım bileşeni ile ayrı ayrı kontrol edildiği, SMSM'nin ayrı uyarımlı bir DA makinesi gibi kontrol edilmesi amaçlanmaktadır. UVDGM anahtarlama tekniği ise, AYK yönteminde, motorun daha hassas ve verimli bir şekilde kontrol edilmesini sağlar. Üç fazlı gerilim veya akım vektörlerini optimize ederek, çıkış sinyalini sinüs dalgasına yakınlaştırır. Bu sayede motorun tork üretimi artırılır, verimlilik iyileştirilir ve harmonik bozulma azaltılır. Üç fazlı inverter ile beslenen vektör kontrollü bir senkron motor sürücü sistemi geliştirmek için, yeni bir anahtarlamalı indüktör tabanlı transformatörsüz yükseltici DA-DA dönüştürücü tasarlanmış, anahtarlama tekniği olarak yeni bir YSA modeli kullanılmıştır. Daha sonra yükseltilmiş DA gerilimi üç fazlı H köprüsüyle AA gerilime dönüştürülmüştür. Temel yükseltici dönüştürücüler, gerçek zamanlı uygulamalar için gerekli gerilim artırma performansını karşılayamamaktadır. Gerilim kazancını yükseltmek amacıyla dönüştürücüler genellikle yüksek görev döngülerinde çalıştırılmakta, ancak bu durum diyotlarda ters kurtarma sorunlarına neden olabilmektedir. Ayrıca, yüksek görev döngüleri yarı iletken anahtarlar ve diyotlar üzerinde ciddi gerilim streslerine neden olmaktadır. Bu nedenle, yük gereksinimlerini karşılayabilecek ve yüksek performans sağlayan alternatif dönüştürücülere ihtiyaç duyulmaktadır. Önerilen yapı diğer topolojilerle karşılaştırılmış ve yüksek kazanç, yüksek verimlilik, düşük gerilim dalgalanmaları, daha az anahtarlama kaybı, kolay kontrol gibi özelliklikleriyle başarılı bir performans sergilemiştir. Önerilen DA-DA dönüştürücü, gerilim dalgalanmalarını ve güç değişimlerini azaltarak motorun performansını ve kontrol hassasiyetini artırmıştır. Bu sayede servo motor, yörüngede daha doğru ve kararlı bir şekilde hareket etmektedir. Düşük anahtarlama kayıplarının olması daha verimli enerji dönüşümü sağlayarak sistem performansını artırmakta, hız ve konum kontrol sinyallerinin daha temiz ve kararlı olmasını sağlayarak yörüngedeki değişikliklere daha iyi yanıt vermesine yardımcı olmaktadır. Önerilen yükseltici dönüştürücünün anahtarlama tekniğinde Yapay Sinir Ağı (YSA) kullanılmıştır. PI kontrolörünün giriş ve çıkış verilerinden yararlanılarak YSA'nın eğitimi için bir veri seti oluşturulmuştur. YSA, başarılı bir şekilde eğitilmiş ve tek bir ara katman ile 25 nörondan oluşan bir model kullanılarak oluşturulmuştur. Bu yapı, hem donanım hem de yazılım açısından oldukça basit ve uygulanabilir nitelikte olup, kolayca gerçeklenebilecek bir sistem tasarımı sunmaktadır. DA-DA tasarımı ve YSA anahtarlama tekniği, SMSM hız ve konum kontrolünü de doğrudan etkilemiştir. PI ile karşılaştırıldığında; hız-tork çevrimi için YSA yerleşme süresi 0.36 sn iken, PI için yerleşme süresi 0.55 sn'de olmaktadır. PI ile kıyaslandığında referans hız ve konum değerine yerleşme süresinin daha az, sistem tepki hızının daha iyi olduğu benzetim sonuçlarından anlaşılmaktadır. Sonuçlar, DA DA yükseltici dönüştürücüsünde YSA anahtarlama tekniğinin kullanılmasının olumlu bir yaklaşım olduğunu göstermektedir. Gerçek zamanlı modellemede ise Texas Instrument TMDSDOCK28335 DSP tabanlı deney kiti kullanılmıştır. Sistem performansı analiz edilmiş, model çıkışının referans girişlerini başarılı bir şekilde izlemesi ile model performansı sunulmuştur. Tüm sonuçlar ele alındığında, hız ve konum değişimi durumunda sistemin tepki hızının, stator akımının ve torkunun, kontrol modeli çalışma özelliklerine göre SMSM'lerle uyumlu sonuçların hızlı bir şekilde kararlı duruma geçme eğiliminde olduğunu göstermektedir.
|
|---|---|
| Fiziksel Özellikler: | 140 sayfa ; 30 cm |
| Bibliyografya: | Kaynakça : 125-134 sayfa |