کنترل تطبیقی و هوشمند سرعت موتور سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) با استفاده از ترکیب منطق فازی و الگوریتم گرگ خاکستری در شرایط بروز خطا

امروزه موتورهای سنکرون مغناطیس دائم به دلیل حذف تلفات تحریک، طول عمر و بازدهی بالاتر به وفور در صنعت مورد استفاده قرار گرفته اند. وقوع خطا در سیستم­های مبتنی بر موتور و درایو، حین عملکرد اجتناب ناپذیر است. بنابراین باید سناریوی مناسبی برای زمانی که این سیستم­ها دچار خطا می­شوند، در نظر گرفت. اگر پیش­بینی­ های لازم و الگوریتم­ های کنترلی مناسبی برای شرایط بروز خطا در نظر گرفته نشود، خسارات سنگینی به تجهیزات و ادوات به خصوص در سطح توان بالا، تحمیل خواهد شد. یکی از روش­های کنترلی مرسوم در اینورترها و درایوهای موتور سنکرون، روش کنترل تناسبی-انتگرالی است. در اغلب موارد، کنترل تناسبی-انتگرالی ساده با بهره­ های ثابت به کار گرفته می­شود. در این مقاله از منطق فازی با توابع عضویت مناسب جهت تعیین تطبیقی و هوشمند بهره­ های کنترل­ کننده تناسبی-انتگرالی برای کنترل سرعت موتور سنکرون مغناطیس دائم در هنگام مواجهه با خطا استفاده شده است. با ترکیب منطق فازی و الگوریتم گرگ خاکستری به منظور دست­یابی به کنترل­ کننده بهینه، روشی ارائه می­شود که از مزایای کنترل­ کننده فازی در کنار کنترل­ کننده تناسبی-انتگرالی بهره برده و با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری برای بهینه ­سازی، منتج به دست­یابی به کنترلی بهینه و پایدار در شرایط مختلف خطا می­شود. بهره­ های کنترل ­کننده تناسبی-انتگرالی که به همراه الگوریتم گرگ خاکستری برای کنترل سرعت مورد استفاده قرار می­گیرند، با استفاده از منطق فازی برای شرایط خطا، تعیین می­شوند. در این مقاله، روش پیشنهادی در محیط سیمولینک نرم افزار متلب، در دو مرحله، یک بار برای تغییرات پله ای سرعت و گشتاور مرجع و یک بار تحت بروز سه نوع خطا شبیه سازی شده و نتایج نشان­ دهنده بهبود قابلیت ردیابی سرعت مرجع و کاهش اعوجاج جریان­ های سه فاز و نوسانات گشتاور است.

کلیدواژه ها:

Permanent magnet synchronous motor drive ، Fault conditions ، Fuzzy logic ، Gray wolf algorithm ، Intelligent proportional-integral control. ، درایو موتور سنکرون مغناطیس دائم ، شرایط خطا ، منطق فازی ، الگوریتم گرگ خاکستری ، کنترل تناسبی-انتگرالی هوشمند.