البحث في التحكم المباشر في عزم الدوران للسيارات الحثية على أساس MATLAB / Simulink
تقنية التحكم المباشر بعزم الدوران (DTC) هي نوع جديد من تكنولوجيا التحكم في سرعة التردد المتغيرة التي تم تطويرها بعد تكنولوجيا مكافحة ناقلات الأمراض. تم اقتراحه لأول مرة من قبل العالم الألماني M. Depenbrock والباحث الياباني I. Takahashi للمحركات غير المتزامنة في الثمانينيات. يقترح تشونغ نظرية التحكم في عزم الدوران المباشر لمحرك مغناطيسي دائم. L ، الرحمن MF ، هو جين ياو وغيره من العلماء. ويستخدم أسلوب تحليل ناقلات الفضاء لحساب والتحكم في وصلة عزم الدوران والتدفق لمحرك التيار المتردد مباشرة في نظام إحداثيات الجزء الثابت. يستخدم اتجاه المجال المغناطيسي الثابت لتوليد إشارة عرض النبضة عن طريق التحكم المنفصل ذي النقطتين (التحكم بنطاق باند). يتم التحكم في حالة تبديل العاكس مباشرة للحصول على أداء ديناميكي عالي لعزم الدوران.
تتميز DTC بمزايا هيكل التحكم البسيط ، والاستجابة الديناميكية السريعة لعزم الدوران ، وتقليل الاعتماد على المعلمات الحركية ، والمتانة الجيدة لتغيرات المعلمات الحركية. ويستخدم على نطاق واسع في المحركات غير المتزامنة والمحركات المتزامنة المغناطيس الدائم ، ويلعب دورا كبيرا في الإنتاج الصناعي مثل الأجهزة المنزلية وصناعة السيارات ، والجر القاطرة الكهربائية.
استناداً إلى تحليل النموذج الرياضي للمحرك غير المتزامن ثلاثي المراحل ، يتم إدخال مبدأ التحكم في نظام التحكم في عزم الدوران المباشر للمحرك غير المتزامن ثلاثي الطور. يتم إنشاء نموذج المحاكاة العام لنظام التحكم في عزم الدوران المباشر غير المتزامن ثلاثي المراحل والذي يعتمد على منصة محاكاة MATLAB / Simulink. نموذج محاكاة لكل مكون من مكونات النظام. تظهر نتائج المحاكاة أن طريقة التحكم يمكن أن تحقق بشكل فعال التتبع السريع لسرعة المحرك. يتمتع النظام بأداء ديناميكي وثابت ، مما يقلل بشكل فعال من ارتباط تدفق المحرك وعزم الدوران ، ويحسن من استقرار نظام التحكم في سرعة AC. أداء الدولة.
1. نموذج رياضي للمحرك غير المتزامن
المحركات غير المتزامنة هي أنظمة متعددة المتغيرات ، غير خطية ، وقابلة للمقارنة بقوة. لذلك ، عند تحليل النموذج الرياضي للآلة غير المتزامنة ، عادة ما يتم افتراض الافتراضات التالية:
(1) تجاهل التوافقيات المكانية ، بافتراض أن اللفات ثلاثية الطور متماثلة ، والمجال المغناطيسي الناتج عن الفجوة الهوائية موزع جيوبياً.
(2) تجاهل التشبع المغناطيسي.
(3) باستثناء فقدان الحديد.
(4) لا يعتبر تأثير تغيرات التردد ودرجة الحرارة على اللفات.
تم وصف المحرك غير المتزامن على نظام إحداثيات الجزء الثابت المتعامد باستخدام تحليل ناقلات الفضاء. يتكون النموذج الرياضي للمحرك في نظام إحداثيات الجزء الثابت من معادلة الجهد ، ومعادلة التدفق ، ومعادلة عزم الدوران ، ومعادلة الحركة.
2 مبدأ التحكم في عزم دوران المحرك غير المتزامن (DTC)
تستخدم طريقة التحكم المباشر في عزم الدوران (DTC) طريقة تحليل ناقلات الفضاء لتحليل النموذج الرياضي لمحرك التيار المتردد مباشرة في نظام الإحداثيات الثابتة الثابت ، ويقوم ببناء نموذج خوارزمي لوصلة عزم الدوران والتدفق ، ويحسب ويتحكم في عزم الدوران للتيار المتردد. المحرك ، ويستخدم حلقة التخلفية. يقوم جهاز التحكم (التحكم Bang-Bang) بإنشاء إشارة PWM ، والتحكم المباشر في حالة تبديل العاكس من خلال جدول التبديل للحصول على أداء ديناميكي عالي لعزم الدوران.
المبدأ الأساسي هو الاستفادة الكاملة من خصائص التحويل من العاكس نوع الجهد. من خلال تبديل حالة الجهد بشكل مستمر ، يقترب مسار وصلة التمدد الثابت للدائرة ، ويتم تغيير تردد الانزلاق عن طريق إدخال ناقل الجهد صفر للسيطرة على عزم الدوران للمحرك ومعدل التغيير يكون مثل ذلك رابط التدفق وعزم الدوران من AC المحرك تتغير بسرعة كما هو مطلوب.
يتألف نظام التحكم في عزم الدوران المباشر غير المتزامن (DTC) من عاكس ، محرك غير متزامن ثلاثي الطور ، تقدير ارتباط التدفق ، تقدير عزم الدوران ، تقدير موضع الدوار ، جدول التبديل ، منظم PI ، ومقارنة التباطؤ. يقوم نظام التحكم بحساب سرعة المحرك المحددة وخطأ السرعة الفعلي من خلال خرج منظم PI كإشارة معطاة لعزم الدوران. في نفس الوقت ، يقوم النظام بحساب المحرك عن طريق نموذج ربط التدفق ونموذج عزم الدوران على أساس قيم التيار والجهد ذات الثلاثة مراحل المكتشفة. حجم وصلة التمدد وعزم الدوران ، وحساب موضع دوران المحرك ، ووصلة التمرير المعطاة للمحرك والخطأ بين عزم الدوران والقيمة الفعلية ؛ أخيرا اختيار ناقل الجهد تبديل العاكس وفقا لحالتها ، بحيث يمكن تعديل المحرك وفقا لمتطلبات التحكم. عزم الدوران الناتج ، وتحقيق الغرض من تنظيم السرعة في نهاية المطاف.
