(۲-۱۹)

این مدل ، شار تخمینی رتور را با اندازه گیری جریان وتنظیم سیگنال  ایجاد می‌کند. سیگنال تنظیم شده (تیونینگ) با عبور از یک کنترل کننده PI، از یک سیگنال خطای e که تفاوت زاویه ای بین دو بردار شار تخمینی را بیان می کند به دست آورده می شود. از آن جایی که سیگنال خطای e به حد کافی کوچک شده است سیگنال تیونینگ به سرعت تخمینی  نزدیک می شود. مدل رتور همانند یک مدل قابل تطبیق همان بردار شار رتور را مانند مدل مرجع تولید می کند. دقت و توده مشکلاتی که برای انتگرال گیری باز در مدل مرجع در سرعت های کم یک امر ذاتی است ، با بهره گرفتن از یک عنصر تأخیری به جای انتگرال گیر در مدل استاتور در شکل (۲-۷) کاهش یافته است. این کار انتگرال گیری را در رنج فرکانسی زیر  بی اثر می کند و افزودن یک معادله‌ی محدود کننده‌ی پهنای باند برای مدل قابل تطبیق رتور را واجب می کند. زیر فرکانس قطع  ، تخمین سرعت لزوماً نادرست می‌شود ولو این‌که برگشت سرعت از صفر در یک مرحله گذاری سریع امکان‌پذیر باشد. به هر حال اگر درایو در فرکانس صفر استاتور برای کمی بیشتر از چند ثانیه کار کند، شار تخمینی به بیراهه رفته و کنترل سرعت کاهش می‌یابد. سیستم کنترل سرعت در شکل (۲-۸) نمایش داده شده است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل ۲-‌‌۸- کنترل کننده سرعت و جریان برای تخمین‌گر MRAS؛ CRPWM: PWM تنظیم‌کننده جریان.
سرعت تخمینی  توسط سیستم تطبیقی مدل مرجع شکل (۲-۷) تولید می شود. کنترل کننده سرعت یک سیگنال فرکانس رتور  تولید می کند که دامنه جریان استاتور را کنترل می کند.

(۲-۲۰)

و زاویه فاز آن به صورت زیر است:

(۲-۲۱)

معادلات (۲-۲۰) و (۲-۲۱) از معادلات (۲-۱۷) و از حل  از معادله (۲-۱۹) در حالت پایدار در مختصات میدان به دست آمده اند. این دیدگاه که همان مقدار  ای که در مدل رتور در توابع کنترل (۲-۲۰) و (۲-۲۱) سیستم کنترل شکل (۲-۸) استفاده شده است تهیه کنیم ، یک کار عملی است. در این صورت جهت یابی دقیق بردار جریان تزریقی حتی اگر مقدار  با ثابت زمانی واقعی ماشین تفاوت داشته باشد قابل حصول می باشد. اگر کنترل کننده تیونینگ در شکل (۲-۷) ، تا نزدیک خطای صفر ادامه داشته باشد مدل رتور کاملاً نسبت دینامیکی که بین بردار جریان استاتور و بردار جریان شار رتور در یک موتور واقعی وجود دارد را روی یکدیگر قرار می دهد. به هر حال دقت تخمین سرعت به سیگنال فیدبک  برای کنترل کننده سرعت منعکس می شود که  را وابسته به خطا می‌کند.
از دیگر منابع بی دقتی ، پارامترهای غیر تطبیقی مدل مراجع می باشد. عملکرد دینامیکی خوب سیستم توسط شودر حدود فرکانس Hz2 گزارش شده است ]۹[.
۲-۴-۳-کنترل پیش خور (فید فوروارد) ولتاژهای استاتور
در این دیدگاه ی اوکویاما۱ ]۱۰[ ، ولتاژ مرجع استاتور در مختصات میدان ،  ، به عنوان سیگنال پیش خور تولید می شود. مؤلفه های این سیگنال از معادله(۲-۴-الف) با فرض شرایط حالت پایدار  به دست آمده اند.
از آن جایی که  می باشد و با فرض  خواهیم داشت:

(۲-۲۲-الف)

(۲-۲۲-ب)

جریان محور d ، i_sd توسط مقدار مرجع اش  تغییر مکان می یابد. نتیجه سیگنال های پیش‌خور توسط معادله ساخته شده ، در شکل (۲-۹) نمایش داده شده است.
شکل۲‌-۹- کنترل فید فوروارد ولتاژهای استاتور، جهت‌یابی شار رتور.
سیگنال های وابسته به پارامترهای ماشین نیاز به جبران خطا به وسیله یک حلقه کنترلی مازاد را ایجاب می کند. یک کنترل کننده ی i_sd تصحیح خطا در  را تضمین می کند ، بدین گونه که روی شار ماشین تأثیر می گذارد. سیگنال  که گشتاور مرجع را ارائه می دهد از خروجی کنترل کننده سرعت به دست می آید. سرعت تخمینی  با فرکانس استاتور  و فرکانس تخمینی رتور  ترکیب شده است که این دومی با جریان سازنده ی گشتاور i_sq متناسب است. از آن جایی که وقتی سرعت میدان گردان افزایش می یابد ، گشتاور هم افزایش می یابد ،  و بنابراین زاویه ی میدان  می تواند از کنترل کننده ی i_sq به دست آید.
با وجودی که سیستم توصیف شده تا اینجا ، با کنترل کننده های هر دو مؤلفه جریان استاتور i_sd و i_sq آماده شده است ، اتصال داخلی متقاطع بین متغیرهای ورودی و خروجی ماشین تحت شرایط دینامیکی حذف نشده اند. این به معناست که جداسازی مطلوب در ساختمان ماشین در شکل (۲-۵) تحقق پیدا نکرده است. دلیل این امر این است که جریان محور q تنها به صورت غیر مستقیم با شتاب کمتر یا بیشتر در چهارچوب مرجع گردان کنترل می شود. برای اثبات این موضوع رفتار دینامیکی ماشین توسط بررسی دیاگرام گذر سیگنال شکل (۲-۱) برای انحراف کوچکی از حالت جهت یابی درست میدان مدل شده است. فلوگراف کاهش یافته شکل (۲-۱۰) نشان می دهد که وقتی که شار رتور ثابت است ، به معنای  است ، حال آن که شار غیر صفر محور q رتور یک انحراف را نشان می دهد. حال فرض می شود که سرعت مکانیکی  تغییر می کند. برای مثال یک کاهش در  ،  را افزایش می دهد و پس از آن  منفی تولید می‌شود. همزمان مؤلفه  نیروی ضد محرکه محور q که روی سیم پیچ استاتور و از طریق ضریب  ماشین در شکل (۲-۱۰) عمل می کند، کاهش می‌یابد.
شکل۲‌-۱۰- کانال های جبران (خطوط ضخیم در A و B) برای سیستم کنترل سرعت بدون حس گر شکل (۲-۹).
سپس i_r صعود می کند. با ثابت زمانی  به تأخیر می افتد و  بعد از مدت زمان کوتاهی به سمت صفر برمی گردد. قبل از آن ، فرض می شود که مقدار  غیر صفر است و جهت یابی میدان از دست رفته است.
یک نتیجه مشابه با یک تغییر  وقتی که فوراً  را تغییر می دهیم ، زمانی که این پارازیت حذف شد تنها بعد از تأخیر  با تنظیم پیش خور u_sq از طریق  رخ می دهد. هر دو اختلال نامطلوب با افزودن یک سیگنال تناسبی  به فرکانس ورودی استاتور از کنترل کننده ماشین حذف می شود. این جبران در A شکل (۲-۹) و (۲-۱۰) نشان داده شده است. در ساختمان دینامیکی شکل (۲-۱) سیگنال  که در اصل به بردار نیروی ضد محرکه کمک می کند، بر روی جریان منحرف شده استاتور تأثیر می‌گذارد. یک اختلاف بین چهارچوب مرجع و بردار شار رتور یک مقدار  غیر صفر تولید می کند که آن مؤلفه از نیروی ضد محرکه که i_sd را تغییر می دهد، افزایش می دهد. از زمانی که کنترل پیش‌خور  به وسیله معادله (۲-۲۲-الف) با فرض موجود بودن امتداد معین تعیین می شود ، این انحراف سیگنال صحیح را از کنترل کننده i_sd طلب خواهد کرد. سیگنالی که برای تحت تأثیر قرار دادن ساخته می شود با عبور از یک بهره ثابت K_q ، در ربع بالایی ولتاژ  و همچنین i_sq (کانال B شکل های (۲-۹) و (۲-۱۰))، باعث کاهش یا افزایش شتاب کنترل کننده i_sq چهارچوب مرجع برای برقراری دوباره امتداد صحیح میدان می‌شود. زمان خیز گشتاور در این شکل حدود ۱۵ میلی ثانیه ، دقت سرعت در بالاتر از ۳% سرعت نامی ۱%  و در سرعت r.p.m 45 ، r.p.m 12  گزارش شده است.
۲-۴-۴-تخمین شار رتور و جریان گشتاور
یک نمایش جهت یابی شار بدون حس گر رتور توسط اوهتانی۱ بر اساس مدل استاتور توصیف شده است ]۱۱[ قسمت بالای شکل (۲-۱۱) ساختمان کلاسیک کنترل کننده‌ی به ترتیب سرعت و شار رتور را نشان می‌دهد ،که بردار جریان مرجع
شکل ۲-‌‌۱۱- کنترل سرعت بدون حس گر بر اساس تخمین مستقیم isq .
رادرمختصات میدان تولید می کند. این سیگنال به سمت مختصات استاتور انتقال داده شده است و به کمک یک ست کنترل کننده جریان سریع به کار می رود. این امکان وجود دارد که تغییر چهارچوب مرجع اختلافی را در جریان اندازه گیری شده ی محور q از مقدار مرجع اش  ظاهر کند. این سیگنال خطا یک کنترل کننده PI که خروجی اش سرعت مکانیکی تخمینی  است، را تغذیه می کند. انتگرال گیری از  زاویه میدان  را می سازد. تخمین بردار شار رتور  بر اساس مدل استاتور است. ما از روابط (۲-۱-الف) و (۲-۲) معادله زیر را به دست می‌آوریم: