Modellreferenciás adaptív szabályozás tervezése villamos hajtásokhoz

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Számel László
Villamos Energetika Tanszék

A dolgozat célja annak megvizsgálása, hogy milyen módon lehet a modellreferenciás adaptív szabályozást egyenáramú motorok szabályozására alkalmazni, és hogy ez milyen előnyökkel jár a hagyományos, állandóparaméteres szabályozáshoz képest.

A dolgozat első részében röviden bemutatom a szabályozni kívánt egyenáramú motor és az őt működtető teljesítményelektronika elméleti hátterét. Az ezt követő fejezetekben pedig e motor kaszkád felépítésű fordulatszám-szabályozásának egy lehetséges módját tekintem át. A motor áramszabályozását egy PI típusú szabályozóval valósítom meg. A korlátozások által okozott elintegrálódás kiküszöbölése céljából FOXBORO felépítésű szabályozót használok. A fordulatszám-szabályozó szintén PI típusú, melynek paramétereit a szimmetrikus optimum elve alapján határozom meg. Az elkészült szabályozási kör a tervezendő adaptív szabályozónak szolgál összehasonlítási alapul.

A dolgozat második részében a modellreferenciás adaptív szabályozás elméletét mutatom be. A szabályozásnak két lehetséges módját vizsgálom meg: Az MIT szabályon alapulót, és a Ljapunov-féle stabilitási elméleten alapulót. Mindkét módszerrel levezetem az adaptációs egyenleteket arra az esetre, amikor a szabályozandó szakasz és a referenciamodell is egytárolós tag. Ezt követően szimuláció segítségével összehasonlítom a két szabályozó működését, és kiválasztom, melyik módszert érdemes az egyenáramú motor szabályozására felhasználni.

A dolgozat utolsó fő része az egyenáramú motor modellreferenciás adaptív fordulatszám-szabályozásának megtervezését írja le. Mivel az adaptációs egyenleteket csak egytárolós tagokra vezettem le, a referenciamodellként szolgáló

fordulatszám-szabályozási kört ennek megfelelően kell közelíteni. Ahhoz hogy a szabályozó kimenő jelében fellépő oszcillációt – mely nagy alapjelugrások esetén rendszerint előfordul – kiküszöböljük, a referenciamodellt a hibajel pozitív visszacsatolásával módosítani kell. A szimuláció során azt is figyelembe vettem, hogy amíg a motor telítésben van, a szabályozók gyakorlatilag nem működnek, így ebben az esetben le kell állítani az adaptációt. Az adaptációs paraméterek megfelelő kiválasztását követően lefuttatom a szimulációt, és ennek eredményeit összehasonlítom a robusztus szabályozóval működtetett motornál kapott eredményekkel.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.