PMSM irányításának vizsgálata és megvalósítása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Varjasi István
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Diplomám témája egy Permanens Mágneses Szinkronmotor (PMSM) működési alapelveinek megismerése és a szabályozástechnikai stratégiájának vizsgálata volt egy valós applikáció gyakorlatba ültetése során. Ahhoz, hogy az autóipari felhasználási területek szempontjából is átlássam a témát, elsőkörben részletesen tanulmányoztam az elektromos motorfajtákat és osztályozásukat.

A választott PMSM részletes fizikai működésének alapján levezettem a matematikai modellt. Szinkronmotorok vezérléséhez 3 fázisú inverter használatos, ehhez egy speciális úgynevezett Space Vector PWM technikát tekintettem át.Szabályozás-technikai szempontból egy háromhurkú PID szabályozót terveztem, ami egy belső áramszabályozó-körből és 2 külső sebesség- és pozíciókörből állt. A számítások végeztével mind a motor matematikai modelljét, mind a szabályozástechnikai hatásvázlatot MATLAB, Simulink környezetben szimuláltam. Miután validáltam a helyes működést különféle tesztesetekkel, készítettem egy átfogó szoftver architektúra tervet, ami tartalmazta a megírandó modulokat és definiálta azok interfészeit. Ezt alapul véve a teljes beágyazott rendszert egy többmagos Aurix TC26x mikrokontrollerre implementáltam. A kész programon software-in-the-loop teszteket hajtottam végre, amivel verifikáltam a kész modulokat. Ezt követően a hardveres tesztek során méréseket végeztem különféle esetekre, beleértve áram-, sebesség- és pozíció-egységugrás vizsgálatokat.

Az eredmények a várt szimulációk alapján alakultak. Végezetül egy rövid kitekintést tettem a Sensorless, azaz pozíciószenzor nélküli motorkonfigurációk esetén használható szabályozási és becslési eljárásokra. Ezzel a feladattal sikerült végigkövetnem egy motor szabályozásának implementálását és megfelelő tudásra tettem szert hasonló témájú alkalmazások jövőbeli szisztematikus tervezéséhez.

Dolgozatomban elsősorban a gyakorlatba ültetést tűztem ki célul, mivel a legtöbb publikáció csupán elméleti fejlesztéseket és szimulációs eredményeket közöl, az iparban viszont sokkal inkább a valós alkalmazás a számottevő.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.