Ανάπτυξη εκτιμητή συστήματος διανυσματικού ελέγχου ασύγχρονου κινητήρα

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία επιχειρεί την ανάπτυξη κατάλληλου εκτιμητή για διανυσματικό έλεγχο κινητήρα επαγωγής χωρίς αισθητήρα θέσης/ταχύτητας. Για τον σκοπό αυτόν αναφέρεται στις κυριότερες μεθοδολογίες που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο μιας ασύγχρονης μηχανής επαγωγής που οδηγείται με τη βοήθεια αντιστροφέα πηγής τάσης. Ειδικότερα, εξετάζονται οι τεχνικές του βαθμωτού ελέγχου και του διανυσματικού ελέγχου με προσανατολισμό πεδίου με και χωρίς αισθητήρα θέσης και προτείνονται τρόποι βελτίωσης στους αλγορίθμους αυτούς. Αρχικά παρουσιάζεται με λεπτομέρειες το μαθηματικό μοντέλο της μηχανής και οι κυριότερες τεχνικές PWM διαμόρφωσης. Ύστερα γίνεται μία σύντομη αναφορά στο σύστημα ελέγχου με PI ελεγκτές και παρουσιάζονται οι πρώτοι αλγόριθμοι ελέγχου της μηχανής. Παρουσιάζεται αναλυτικά ο σχεδιασμός των PI ελεγκτών και ο υπολογισμός των συντελεστών τους για τους βρόχους ταχύτητας, ροής και ρεύματος. Στην συνέχεια παρουσιάζονται μεθοδολογίες για την βελτίωση της ακρίβειας και/ή μείωσης του κόστους του συστήματος ελέγχου. Τέλος, εφαρμόζονται η τεχνικές αυτές σε πρόγραμμα γραφικού περιβάλλοντος και καταγράφονται τα αποτελέσματα του κάθε αλγορίθμου, αναφέροντας παράλληλα την βελτίωση που προσφέρει. Όλα τα προγράμματα έχουν κατασκευαστεί σε συνεχή και διακριτό χρόνο για την δυνατότητα υλοποίησης τους σε πραγματικό σύστημα μέσω φόρτωσης των αλγορίθμων σε μικροεπεξεργαστή της ΤΙ.