SİNİRSEL BULANIK DENETLEYİCİLERLE ASENKRON MOTORUN DAYANIKLI HIZ DENETİMİ

Abstract

Vektör denetimli asenkron motor sürücülerinde, motorun momenti ve akısı arasındaki kenetleme etkisi ortadan kaldırıldığından iyi bir tork denetimi elde edilebilmektedir. Ancak, doğrusal olmayan ve bilinmeyen motor dinamikleri ile motor parametrelerindeki ve yükteki değişimler nedeniyle asenkron motor sürücülerinin denetiminde, uyarlamalı ve dayanıklı bir denetim sistemine ihtiyaç duyulur. Doğrusal olmayan ve uyarlamalı yapısıyla Sinirsel Bulanık Denetleyiciler (SBD), zamanla değişen ve doğrusal olmayan sistemlerin denetiminde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. SBD ile motor sürücü sistemlerinin hız denetimi üzerine yapılan çalışmalarda, hız hatası ile hız hatasının değişimi giriş değişkeni alınarak SBD tasarlanmakta ve motora yük uygulanması durumunda ortaya çıkan sürekli durum hız hatalarını önlemek için ayn bir denetleyici kullanılmaktadır Bu tez çalışmasında, vektör denetimli asenkron motorun hız denetimi için hız hatasının integralini giriş değişkeni alarak tasarlanan bir SBD önerilmiştir. Çeşitli SBD yapıları ile birlikte önerilen SBD kullanılarak asenkron motorun hız denetimi gerçekleştirilmiş ve elde edilen benzetim ve deneysel sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Farklı hız referanslarında ve motor yüklerinde alınan sonuçlarla SBD' lerin dayanıklılığı incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan, önerilen SBD ile motorun hem sürekli hem de geçici durum hız denetim başarımının tatmin edici olduğu belirlenmiştir. Benzetim çalışmaları MATLAB/Simulink programı, deneysel çalışmalar ise DSPACE 1104 denetleyici kartı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Asenkron motor, sinirsel bulanık denetleyiciler, vektör denetim.

In the vector controlled induction motor drives, a good torque control can be obtained, since the coupling between torque and flux of the motor is eliminated. However, adaptive and robust speed control is required for the induction motor drives, due to the nonlinear and unknown motor dynamics and, variations of the motor parameters and loads. Neural-Fuzzy Controllers (NFC) which is an adaptive and nonlinear system is widely used in the control of nonlinear and time varying systems. In the studies with related to electrical drives, NFC is designed using the speed error and the change of error and, another controller is used for eliminating the steady state error seen on the motor speed which is operated under loads. In this thesis, a NFC which is designed using the integral of the speed error is proposed for the vector controlled induction motors. Speed control of the induction motor is implemented using the proposed NFC and, simulation and experimental results are given and compared with results obtained from the other NFCs. Robustness of the NFCs is tested for different speed references and motor loads. The results show that the transient and steady state speed control performance of the proposed NFC is sufficiently good. MATLAB/Simulink is used for simulations and, experimental results are obtained using the DSPACE 1 104 controller. Keywords: Induction motors, Neuro-fuzzy controllers, Vector control.