Implementace vektorového řízení pomocí Simulinku

Abstract

Indukční stroje jsou jedním z nejpoužívanějších elektrických strojů v mnoha průmyslových a dopravních aplikacích. Je proto důležité mít zařízení pro jejich ovládání. Naproti tomu, DC stroje je možné řídit pomocí mnohem jednodušších schémat, ale kvůli jejich technickým nevýhodám se v současnosti nejeví jako nejlepší volba pro průmyslové použití. Pro řízení rychlosti a točivého momentu indukčních strojů bylo vyvinuto mnoho řídicích strategií a stále probíhá další výzkum pomocí modernějších technik, jako například „Fuzzy logic“ nebo neuronové sítě. Tématem práce je polem orientované vektorové řízení, které je jedním z nejpoužívanějších způsobů řízení. Implementovali jsme schéma s polem orientovaným řízením v softwaru Simulink na indukční stroj se skutečnými parametry. Pro zkoumaný řadič jsme vyzkoušeli různé scénáře s cílem zjistit jeho fungovaní a možná vylepšení. Rovněž jsme implementovali bezsenzorové řízení stroje s odhadem otáček.

Induction machines are one of the most widely used electric machines on many industrial and transportation applications. It is, therefore, important to have a facility to control these machines for the wide range of applications. On the other hand, it is possible to control DC machines with much simpler control schemes, but their technical drawbacks do not make them the preferable choice for the industry nowadays. Many control strategies have been developed for the speed and torque control of induction machines and more research is still ongoing using more modern techniques, such as “fuzzy logic” and “neural networks”. One of the most widely used control techniques is the “field-oriented control”, which is the topic of this thesis. With the parameters of a real induction machine, we implemented a control scheme based on the field-oriented control in the Simulink software. Various scenarios were applied to the controller in order to study its functioning and possible improvements. Furthermore, a speed estimation part was implemented for a sensorless control of the machine.