التحكم الشعاعي بسرعة محرك تزامني ذو مغناطيس دائم بدون الحاجة لقياس سرعة المحرك

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

يهتم هذا البحث بدراسة التحكم الشعاعي بالمحرك التزامني ذو المغناطيس الدائم من دون الحاجة لحساسات الموضعية والسرعة. نعرض بداية دراسة نظرية ومرجعية عن نمذجة المحرك التزامني ذو المغناطيس الدائم، طرق تقدير سرعة المحرك والتحكم الشعاعي بالمحرك. من خلال الدراسة المرجعية، تم اختيار كل من راصد النمط الانزلاقي (Sliding Mode Observer) SMO وراصد لا خطي (Nonlinear Observer)، ليتم دراسة أدائهما واستخدامهما كمرجع للمقارنة حيث بينت الدراسات المرجعية فعالية أدائهما نظرياً وعملياً على مجال كبير من السرع. نهتم بتحديد مجالات السرعة التي من أجلها يكون هذين الراصدين غير فعال. نعرض لاحقاً تطوير راصد مبني على الشبكات العصبونية (Artificial Neural Network) ANN بهدف تحسين دقة تقدير السرعة في مجال السرعات المنخفضة. تتميز الطريقة المقترحة بعدم حاجتها إلى معرفة النموذج الرياضي للمحرك وببساطة بنيتها. تم تدريب الشبكة باستخدام خوارزمية الانتشار العكسي ذات التنظيم البايزي (bayesian regularization backpropagation) بهدف تحسين قدرة الشبكة على التعميم ومنع التعلم الزائد خاصة في الحالات التي تكون فيها البيانات غير كاملة ومضججة. أظهرت نتائج المحاكاة تفوق الراصد المبني على الشبكة العصبونية على كل من الراصدين SMO, NLO من حيث دقة التقدير في مجال السرع المنخفضة، ومن حيث الصلادة ضد ضجيج القياس وتغير معاملات نموذج المحرك. كما تم دراسة أداء الرواصد الثلاث (SMO, NLO and ANN) باستخدام بيانات عملية تم جمعها باستخدام بطاقة الكترونية مبنية على المتحكم ESP32. بينت النتائج العملية أيضاً قدرة الشبكة العصبونية المقترحة على تقدير السرعة في مجال السرع المنخفضة في حالتي الحمل واللاحمل، وتفوق أدائها على الراصدين SMO, NLO.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0aece46b-75bd-4988-9d4a-0294acdd4f56

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

1086315_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

Sensorless Control for the Speed of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"علاء معروف","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"محمد رمضان","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

Arabic

المصدر والدورية

اسم المصدر

التحكم الشعاعي بسرعة محرك تزامني ذو مغناطيس دائم بدون الحاجة لقياس سرعة المحرك

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

This research investigates sensorless vector control for Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSMs). It begins with a theoretical and literature review covering PMSM modeling, motor speed estimation methods, and vector control principles. Based on this review, a Sliding Mode Observer (SMO) and a Nonlinear Observer (NLO) were selected as benchmarks due to their demonstrated theoretical and practical effectiveness across a wide speed range. This study aims to delineate the specific speed ranges where these observers perform optimally. Subsequently, an observer based on an Artificial Neural Network (ANN) is developed to enhance speed estimation accuracy in the low-speed region. The proposed method is distinguished by its lack of need for the mathematical model of the motor and the simplicity of its structure. The network was trained using a Bayesian Regularization Backpropagation algorithm to improve the network's generalization capability and prevent overfitting, especially in cases where the data is incomplete and noisy Simulation results demonstrated the superiority of the ANN-based observer over both the SMO and NLO observers in terms of estimation capability in the low-speed range, as well as in terms of robustness against measurement noises and variations in the motor model parameters. The performance of all three observers was further validated using experimental data acquired from an ESP32-based controller. These practical results confirmed the proposed ANN's capability for accurate low-speed estimation under both load and no-load conditions, outperforming the SMO and NLO observers

كلمات الباحثين

التحكم الشعاعي، المحرك التزامني ذو المغناطيس الدائم، راصد النمط الانزلاقي (SMO)، الراصد اللاخطي (NLO)، الشبكات العصبونية (ANN)، تقدير السرعة.

إشراف وإعداد

الإشراف

علاء معروف

الإعداد

محمد رمضان

الاقتباسات الببليوغرافية