Yüksek performanslı indüksiyon motor sürücüsü için basitleştirilmiş kural tabanlı bulanık mantık hız denetleyici tasarımı

Bu tez çalışması, Bulanık Mantık Kontrol (FLC) için kural tabanının sadeleştirilmesini ve yüksek performanslı asenkron motor sürücülerde bulanık mantık hız denetleyicisinin kural tabanı sadeleştirme etkilerini araştırmayı amaçlamaktadır. Literatüre göre FLC sistemlerin tasarımı halen, mühendislik becerilerine ve kontrol edilen sistemin davranışına ilişkin uzmanların bilgisine dayanmaktadır. Yani, Üyelik Fonksiyonları (MF'ler), kural tabanı ve kontrol modelini tasarlamak için uzman bilgisi gerekmektedir. Ayrıca güncel çalışmalarda, bulanık kuralların sayısını ve hesaplama yükünü azaltmak ve donanım uygulamasını daha az maliyetle gerçekleştirmek için sadeleştirilmiş veya basitleştirilmiş bulanık kural yaklaşımları sunulmuştur. Bu amaçla çeşitli bulanık mantık kural tabanı sadeleştirme yöntemleri tartışılmış, ancak bu yöntemlerin çoğunda FLC kural tabanı veya FLC kurallarını sadeleştirmek için sistematik prosedürler ortaya konulamamıştır. Bu nedenle bu tez çalışmasında, IM sürücü sistemlerinin ikinci dereceden temsilinin dinamik adım yanıtına ve faz düzlemi yörüngesine dayalı IM sürücüleri için FLC kural tabanını tasarlamaya ve basitleştirmeye yönelik metodolojik bir yaklaşım önerilmektedir. Önerilen yöntem, kontrol edilen sistemin genel dinamik adım yanıtına dayalı FLC kural tabanının tasarlanması için bir yol sunmaktadır. Asenkron Motor (IM) sürücüleri için hız denetleyicisi olarak bir bulanık mantık denetleyicisinin (FLC) kullanılması, geleneksel denetleyicilere kıyasla üstün performans sağladığı kanıtlanmış olduğundan, halen birçok araştırmacının ilgisini çekmektedir. FLC yaklaşımı, doğrusal olmayan, karmaşık ve belirsizliği nedeniyle zor bir matematiksel modele sahip sistemleri kontrol etmenin etkili bir yoludur. Asenkron motor sürücüleri, çekiş sistemleri, elektrikli araçlar ve ev aletleri gibi çok çeşitli endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte FLC sistemleri, genel makine tahrik sisteminin hesaplama yükünü artırarak, düşük performansla sonuçlanabilecek çok büyük hesaplama kapasitesi gerektirebilir. Referans hız değişikliği, yük bozulması, atalet değişimi ve doğrusal olmama gibi nedenlerden dolayı yüksek performanslı bir sürücü için sağlam bir denetleyici gereklidir. Bu çalışmanın ilk aşamasında, Histerisiz Akım Denetleyicisi (HCC) ile beslenen bulanık mantık tabanlı Dolaylı Alan Yönlendirmeli Kontrol (IFOC) yapısında bir IM sürücüsü tasarlanmıştır. İki girişli tek çıkışlı bulanık mantık denetleyici başlangıçta standart 3x3=9, 5x5=25, 7x7=49 kurallı olarak tasarlanmış, daha sonra bulanık kurallar önerilen sadeleştirme yöntemine göre 95, 257, 499 kural boyutuna basitleştirilmiştir. Simülasyon ve uygulama sonuçlarından, basitleştirilmiş (5, 7, 9) bulanık kurallara sahip FLC'nin, daha az hesaplama gereksinimi ile standart (9, 25, 49) bulanık kurallara sahip FLC kadar tatmin edici performansa sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca FLC sistemlerinde, kural tabanı dışında ölçeklendirme faktörlerinin de sürücü performansı üzerinde önemli etkilerinin olduğu anlaşılmıştır.