การขับเคลื่อนมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรแบบไร้เซนเซอร์วัดตำแหน่งโดยใช้ตัวสังเกตสไลด์ดิงโหมด

Speed Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Using an Improved Sliding Mode Observer

Name: กิตติธัช พาพลเพ็ญ

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะวิศวกรรมศาสตร์. สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า

Name: Kittithuch Paponpen

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. Faculty of Engineering. Electrical Engineering

keyword: การขับเคลื่อน

; มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

; Speed Sensorless Control

; Permanent Magnet Synchronous Motor

Abstract: มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรถูกนำมาใช้ในงานต่างๆ มากมาย เช่น เครื่องจักรกล หุ่นยนต์ เป็นต้น เนื่องจากมีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักสูงและง่ายต่อการควบคุม โดยทั่วไปการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ ชนิดนี้ต้องใช้เซนเซอร์วัดตำแหน่ง เพื่อส่งค่ามุมโรเตอร์ให้กับตัวแปลงแกนอ้างอิงให้สามารถขับเคลื่อน มอเตอร์ได้ แต่เซนเซอร์เหล่านี้ เช่น รีโสวเวอร์ และ QEP ทำให้มอเตอร์มีราคาสูงขึ้นและลดความน่าเชื่อถือ ของระบบขับเคลื่อนลง จากข้อเสียดังกล่าวทำให้ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์แบบไร้เซนเซอร์วัดตำแหน่งได้รับ ความสนใจเพิ่มมากขึ้น สำหรับงานวิจัยนี้ได้เสนอการขับเคลื่อนมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรแบบไร้เซน เซอร์วัดตำแหน่งโดยใช้ตัวสังเกตสไลด์ดิงโหมดในการประมาณค่ามุมโรเตอร์และความเร็วมอเตอร์ ในตัวสังเกต นี้จะใช้ฟังก์ชันควบคุมที่เป็นฟังก์ชันซิกมอยด์ (Sigmoid Function) แทนฟังก์ชันควบคุมแบบไม่ต่อเนื่อง เพื่อลด ปัญหาแชตเตอร์ริ่งที่มักจะเกิดขึ้นในตัวสังเกตสไลด์ดิงโหมด เมื่อผลของแชตเตอร์ริ่งลดลง ทำให้สามารถคำนวณ ค่าแรงเคลื่อนเหนี่ยวนำภายในของมอเตอร์ได้โดยตรงจากเอาท์พุทของฟังก์ชันควบคุม ดังนั้นจึงไม่ต้องใช้ตัวกรอง ความถี่ต่ำผ่านเพื่อดึงแรงเคลื่อนเหนี่ยวนำความถี่ต่ำออกมา ส่งผลให้ตัวสังเกตสไลด์ดิงโหมดที่นำเสนอนี้ไม่มีเวลา หน่วงและไม่ต้องชดเชยมุมโรเตอร์ประมาณ ดังนั้นตัวสังเกตสไลด์ดิงโหมดที่นำเสนอจึงมีความง่ายกว่าตัวสังเกตส ไลด์ดิงโหมดแบบเดิมเพราะมีการปรับพารามิเตอร์น้อยลง ซึ่งผลการจำลองคอมพิวเตอร์จากโปรแกรม MATLAB/SIMULINK และผลการทดลองจริงที่ใช้ตัวประมวลสัญญาณดิจิตอล TMS320F2812 สามารถยืนยันได้ว่าตัวสังเกตที่นำเสนอสามารถลดผล ของแชตเตอร์ริ่งและมีความง่ายกว่าตัวสังเกตสไลด์ดิงโหมดแบบเดิม

Abstract: Permanent magnet synchronous motors (PMSM) have been found in several applications such as machine tools and robotics, due to their high power to weight ratio and ease of control. Speed control of PMSM usually requires the mechanical sensor for sensing rotor position to achieve drive system. However, the position sensors, resolver and QEP sensor, increase the overall cost and reduce reliability of the system. From disadvantages of the mechanical sensors, the sensorless operation of PMSM has received wide attention. In this thesis, speed sensorless control of PMSM using an improved sliding mode observer is presented to estimate the rotor position and motor speed. In this work, the discontinuous control is replaced by using the sigmoid function in order to reduce the chattering problem commonly found in the conventional sliding mode observer. When the chattering is reduced, the back emf can be obtained directly from the switching signal. Thus, the low pass filters may not be necessary to extract the low-frequency back emfs. As a result, the delay time due to low pass filters would not be appeared and then the estimated rotor position would not necessarily be compensated as well. As a result, the proposed sliding mode observer simplifies sliding mode observer with minimal parameter adjustments. The simulation results from MATLAB/SIMULINK and experimental results from implementing on the TMS320F2812 based digital controller show that the proposed observer can reduce the chattering problem and simplify the conventional sliding mode observer.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: มงคล กงศ์หิรัญ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: Mongkol Konghirun

Role: Advisor

Created: 2549

Modified: 2553-11-07

Issued: 2552-02-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: EEE2036

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมไฟฟ้า

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	EEE2036.pdf	3.45 MB	244	2025-06-04 12:15:35
2	EEE2036ab.pdf	171.48 KB	61	2025-06-04 12:20:27
3	EEE2036abth.txt	1.91 KB	33	2025-06-04 12:20:11
4	EEE2036aben.txt	2.04 KB	20	2025-06-04 12:19:58

ใช้เวลา

0.054456 วินาที