İTÜDERGİSİ/d, Cilt 9, Sayı 5 (2010)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

AC asenkron motorun model tabanlı kontrolü

Remzi ARTAR, Şeniz ERTUĞRUL

Özet


Yetmişli yılların başında geliştirilen dolaylı Alan Oryantasyonlu Kontrol (AOK) metodu, AC asenkron motorların yüksek başarım gerektiren değişken hız uygulamalarında kullanılmasını sağlamıştır. Diğer taraftan, yüksek mertebeli çok değişkenli doğrusal olmayan matematik modellerle temsil edilebilen AC asenkron motorlar, sahip oldukları karmaşık dinamiğe ilave olarak, çalışmaları sırasında bilinmeyen bozuculara (yük momenti) ve rotor ve startor direnci gibi parametrelerinin değişimlerine maruz kalırlar. Halihazırda yapısal basitliği ve kullanımının yaygınlığı nedeniyle asenkron motorların hız kontrolünde PID kontrol yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yaygın kullanımına rağmen PID kontrolün birçok dezavantajları söz konusudur. En önemli dezavantajlarından biri her çalışma şartında istenen kapalı çevrim performans taleplerini karşılayabilecek kazanç parametrelerinin ayarlanması işidir. Tipik bir AOK şemasında, aynı anda ayar edilmesi gereken üç PID çevrimi vardır.  Performans talepleri genellikle birbirleriyle çeliştiğinden, her çevrim için en uygun kazançları ayarlama işi oldukça uzun zaman ve aynı zamanda deneyim gerektirir. Ayarlanmasının nispeten kolay olduğu Model Öngörülü Kontrol, son yıllarda doğrusal ve doğrusal olmayan sistemlerin kontrolünde oldukça yaygın olarak kullanılan önemli metotlardan biri olmuştur. Bu çalışmada PID kontrolün dezavantajlarını ortadan kaldırmak ve AC asenkron motorun bozucu reddetme cevabı ve kumanda izleme performansını geliştirmek üzere bir model öngörülü kontrol tekniği geliştirilmiştir. Durum uzayı formunda geliştirilen teknikte, AC motorun referans modeli olarak dolaylı vektör kontrolü prensibinden faydalanılarak türetilen doğrusal bir model temel alınmıştır. Önerilen tekniğin gürbüzlüğünü ve izleme performansını ortaya çıkarmak için değişik benzetim senaryoları oluşturulmuştur.

 

Anahtar Kelimeler: AC asenkron motor, model öngörülü kontrol, alan oryantasyonlu kontrol.


Tam Metin: PDF