Algoritmy pro pokročilé řízení polohy pomocí synchronních motorů s permanentním magnetem a bezkartáčových stejnosměrných motorů

Abstract

Tato práce se zabývá řízením polohy, rychlosti a momentu síly synchronních motorů s permanentním magnetem. Matematický model synchronního motoru je důkladně popsán a na jeho základě je odvozen zjednodušený lineární model použitý pro prediktivní řízení. Poté jsou popsány tři typy řídicích algoritmů zahrnující klasické vektorové řízení pomocí PI regulátoru, prediktivní řízení a prediktivní řízení s uvažováním diskrétních aktuátorů známé jako finite-control-set MPC. U prediktivních metod je uvažována kaskádní i jednoregulátorová struktura. Popsané metody jsou ověřeny v simulaci a následně zhodnoceny.

This thesis is concerned with the control of position, velocity, and torque in permanent magnet synchronous motors. The mathematical model of a synchronous motor is thoroughly described and then simplified to a linear model used by model predictive control methods. Then, three types of control algorithms are described including the classical field-oriented PI controller, model predictive control, and finite-control-set model predictive control. In case of the predictive methods, both single-loop and cascaded multi-loop structures are considered. The described methods are then evaluated in simulation.