Sincap Kafesli Asenkron Motorların Algılayıcısız Yüksek Başarımlı Kontrolüne Yönelik Genişletilmiş Kalman Filtresi Tasarım Ve Uygulaması

dc.contributor.advisor Gökaşan, Metın tr_TR
dc.contributor.author Barut, Murat tr_TR
dc.contributor.department Kontrol ve Bilgisayar Mühendisliği tr_TR
dc.contributor.department Control and Computer Engineering en_US
dc.date 2005 tr_TR
dc.date.accessioned 2015-09-11T11:28:58Z
dc.date.available 2015-09-11T11:28:58Z
dc.description Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005 tr_TR
dc.description Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2005 en_US
dc.description.abstract Bu çalışmanın temel katkısı, sıfır hızı da içeren geniş bir aralıkta hız kontrolü yapamak üzere sincap kafesli asenkron motorların (SKASM’lerin) hız algılayıcısız DMK’sı ve doğrudan AYK’sı için elektrik ve/veya mekanik belirsizlikleri hesaba katan yeni GKF temelli kestirim algoritmalarını geliştirme ve gerçeklemedir. Bu açıdan, hız algılayıcısız kontrol için herhangi bir yüksek frekanslı işarete gereksinim duymaksızın rotor direnci ve/veya rotor açısal hızı w ile birlikte yük momenti tL’nin eş zamanlı olarak kestirildiği GKF temelli kestirim üzerine bilinen ilk çalışmadır. Ayrıca, açısal hızın sabit parametre gibi düşünüldüğü önceki GKF temelli kestirim çalışmalarından farklı olarak, bu çalışmada w, mekanik hareket eşitliğinin kullanımı ile bir durum olarak kestirilmiştir. Ayrıca, SKASM’lerin algılayıcısız hız ve/veya pozisyon kontrolünde sürtünme etkilerinin de başarımı kötüleştirdiği bilinmektedir. Yapılan çalışmada bu konuyu adreslemek için tL’nin kestirimi özellikle sürekli durumdaki kulomb ve viskoz sürtünme etkilerini hesaba katmak üzere sabit bir parametre gibi gerçekleştirilmiştir. Önerilen GKF algoritmalarında, çıkış olarak da ölçülen stator akımlarına (duran stator ekseninde) ilave olarak, stator ve/veya rotor akı bileşenleri de kestirilmiştir. Ayrıca, iyileşmiş bir kestirim doğruluğu için geliştirilen GKF algoritmaları, analog sayısal dönüştürücüdeki sınırlı kelime uzunluğundan kaynaklanan kontrol giriş hatasını da dikkate almaktadır. İlave olarak, geliştirilen kestirim şemalarını daha gerçekçi bir yaklaşımla değerlendirmek için a.a sürücüsü ile darbe genişlik modülasyonlu gerilimler SKASM’ye uygulanmıştır. Son olarak kestiriciler, sıfır hızda sürekli çalışmayı da içeren geniş bir hız aralığındaki başarımı kapsayacak şekilde yükün (hız ile doğrusal ve basamak biçimli) ve hızın ani değişimleri altında deneysel ve/veya benzetimlerle zorlanmıştır. Önceki çalışmalarla karşılaştırıldığında, kestirim şemalarının tatmin edici başarımı, belirsiz yükler ve/veya değişen rotor direncinde gösterilmiştir. tr_TR
dc.description.abstract The major contribution of this study is the development and implementation of new EKF based estimation algorithms that take electrical and/or mechanical uncertainties into account for the speed sensorless DTC and direct FOC of induction motors (IMs), aiming velocity control over a wide speed range, also including zero speed. In this regard, this is the first known study on EKF based estimation for speed sensorless control, for which the rotor resistance, and/or the load torque, tL together with the rotor angular velocity, w are estimated simultaneously without the need for injecting high frequency signals. Also, unlike previous EKF based estimation studies taking the angular velocity into consideration as a constant parameter, in this study, w, is estimated as a state with the utilization of the equation of motion. Friction effects are also known to deteriorate performance in the sensorless velocity and/or position control of IMs. To address this issue in this study, the estimation of tL is performed as a constant, to account for friction effects,- particularly Coulomb and viscous friction at the steady-state. In the proposed EKF algorithms, the stator and/or rotor flux components are also estimated, in addition to the stator currents (referred to the stationary stator frame), which are also measured as output. Also, for an improved estimation accuracy, the EKF algorithms take into consideration the control input error, arising due to the limited word-length of the ADC. Additionally, for a more realistic evaluation of the developed estimation schemes, PWM input voltages have been applied to the IM via the ac drive. Finally, the estimators are forced experimentally and/or with simulations under instantaneous load (linear with velocity and step-type) and velocity variations, covering the performance over a wide speed range as well as during persistent operation at zero speed. A satisfactory performance of the estimation schemes has been demonstrated at uncertain loads and/or varying rotor resistance when compared to previous studies. en_US
dc.description.degree Doktora tr_TR
dc.description.degree PhD en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11527/9337
dc.publisher Fen Bilimleri Enstitüsü tr_TR
dc.publisher Institute of Science and Technology en_US
dc.rights İTÜ tezleri telif hakkı ile korunmaktadır. Bunlar, bu kaynak üzerinden herhangi bir amaçla görüntülenebilir, ancak yazılı izin alınmadan herhangi bir biçimde yeniden oluşturulması veya dağıtılması yasaklanmıştır. tr_TR
dc.rights İTÜ theses are protected by copyright. They may be viewed from this source for any purpose, but reproduction or distribution in any format is prohibited without written permission. en_US
dc.subject Genişletilmiş Kalman filtresi (GKF) tr_TR
dc.subject Gözlemleyici tr_TR
dc.subject Kestirici tr_TR
dc.subject Algılayıcısız tr_TR
dc.subject alan yönlendirmeli kontrol (AYK)/doğrudan moment kontrol (DMK) tr_TR
dc.subject Asenkron motor tr_TR
dc.subject Extended Kalman filter (EKF) en_US
dc.subject Observer en_US
dc.subject Estimator en_US
dc.subject Sensorless field oriented control (FOC)/direct torque control (DTC) en_US
dc.subject Induction motor en_US
dc.title Sincap Kafesli Asenkron Motorların Algılayıcısız Yüksek Başarımlı Kontrolüne Yönelik Genişletilmiş Kalman Filtresi Tasarım Ve Uygulaması tr_TR
dc.title.alternative Extended Kalman Filter Design And Application For Sensorless High Performance Control Of Squirrel Cage Induction Motors en_US
dc.type Doctoral Thesis en_US
Dosyalar
Orijinal seri
Şimdi gösteriliyor 1 - 1 / 1
thumbnail.default.alt
Ad:
3651.pdf
Boyut:
6.19 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Açıklama
Lisanslı seri
Şimdi gösteriliyor 1 - 1 / 1
thumbnail.default.placeholder
Ad:
license.txt
Boyut:
3.16 KB
Format:
Plain Text
Açıklama