Acționarea Mașinii Sincrone cu Magneți Permanenți cu Regulatorul PID cu Autoreglare Bazat pe Principiul Fuzzy

Parametrii regulatorului PID trebuiesc reglaţi în timpul funcţionării pentru a se atinge performanţa dorită deoarece perturbaţiile externe ale servosistemului MSMP sunt aleatoare şi obiectul acţionat deseori variază în funcţie de variaţia condiţiilor de lucru.Servosistemul MSMP este neliniar,variază în timp şi complex.Folosind metoda de inferenţă fuzzy parametrii PID pot fi reglaţi în timpul funcţionării.Pentru sistemul de reglare a vitezei servosistemului MSMP vectorul de control este folosit în bucla existentă şi acţionarea cu regulator PID cu autoreglare bazat pe principiul fuzzy este folosit în bucla vitezei.Eficacitatea metodei de acţionare propuse este verificată prin simulare în Matlab.Regulatorul propus are o performanţă şi o robusteţe ridicată faţă de regulatorul PI obişnuit în servosistemul MSMP.

I.Introducere

MSMP este folosit pe scară largă în aplicaţii cu performanţe ridicate datorită avantajelor sale cum ar fi: compactivitate, eficienţă ridicată, fiabilitate.Pentru a obţine o performanţă ridicată se foloseşte controlul vectorial al MSMP.Totuşi construcţia regulatorului unui astfel de sistem joacă un rol important în performanţa sistemului.Variabilele neliniare opuse variabilelor interne ale MSMP, caracteristica cuplului şi perturbaţa externă fac dificilă crearea unui model matematic al obiectului acţionat iar acesta se modifică adesea în funcţie de condiţiile de lucru.Aşadar regulatorul PI normal nu este potrivit la condiţiile de precizie ridicate.

Metoda de control a variaţiei parametrilor este necesară pentru a obţine bune performanţe de reglaj în condiţii diferite de lucru. Este dificil să se identifice caracteristicile în timp real ale sistemului şi a se regla parametrii controlului dinamic datorită complexităţii servosistemului cu MSMP.Parametrii KP, KI, KD pot fi reglaţi în timpul funcţionării pentru a îmbunătăţii performanţele acţionării servosistemului cu MSMP.

II.Modelul matematic al MSMP

Ecuaţia tensiunii după axa d-q a MSMP :

Ecuaţia cuplului la MSMP:

Ecuaţia de mişcare a MSMP:

ud ,uq= tensiunile statorice după axa d-q;

id , iq= curenţii statorici după axa d-q;

ωr = viteza unghiulară electrică a rotorului;

Ld , Lq = inductanţele statorice după axa d-q;

Ψf = fluxul magnetic din rotor;

p = operatorul diferenţial (d/dt);

Tl = cuplul de încărcare;

B = coeficientul de frecare al motorului;

Ωr = viteza rotorului;

J = momentul de inerţie al motorului şi a sarcinii.

III.Controlul cu ajutorul regulatorului PID cu autoadaptare bazat pe principiul fuzzy

A.Configurarea sistemului

Regulatorul PID cu autoadaptare bazat pe principiul fuzzy este adoptat în bucla vitezei în locul tradiţionalului regulator PI.

Inferenţa fuzzy a regulatorului PID cu autoadaptare bazat pe principiul fuzzy este bazată pe tabelul de reguli fuzzy stabilit anterior. Aşadar algoritmul de inferenţă fuzzy nu este complex.Parametrii regulatorului PID pot fi reglaţi în timpul funcţionării , care pot fi schimbaţi prin cercetarea tabelului de reguli a controlului fuzzy salvat anterior pe calculator. Viteza de calcul a regulatorului este mare.