در رابطه فوق اندیس­های d و q نشان دهنده پارامترهای فیزیکی هستند که به مبنای d-q انتقال یافته ­اند. مقاومت استاتور ()، و به ترتیب اندوکتانس­های ژنراتور روی محور d و q با واحد هانری (H) هستند. همچنین K شار مغناطیسی دائم (Wb) است. سرعت چرخش الکتریکی ژنراتور هم با واحد (rad/s) می­باشد. سرعت الکتریکی از رابطه زیر بدست می ­آید که در آن p تعداد قطب­های ژنراتور است.

برای تکمیل مدل ریاضی PMSG به مدل مکانیکی آن نیاز داریم که با رابطه گشتاور الکترومغناطیسی بصورت زیر مشخص می­ شود [۱۷]:

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل زیر مدار معدل PMSG را در مبنای d-q نشان می­دهد:
شکل ‏۳‑۲: مدار معادل PMSG در مبنای محور­های d-q
اندوکتانس­های و همچنین ارتباط بین اندوکتانس­های فاز و موقعیت روتور را در ماشین سنکرون بیان می­ کنند که در رابطه و شکل زیر نشان داده شده است.

شکل ‏۳‑۳: تغییرات اندوکتانس فاز در مقابل چرخش رتور (قطب برجسته)
اگر ماشین قطب برجسته نباشد تغییری در اندوکتانس­های فاز رخ نمی­دهد و داریم:
برای ماشین قطب برجسته با رتور استوانه­ای هم داریم:

کنترل سرعت PMSG

برای کنترل سرعت PMSG باید ولتاژ و یا جریان­ها را بر روی پایانه ­های آن کنترل کرد. معمولا برای این منظور و همچنین سنکرون کردن فرکانس و فاز جریان کنترلی و جریان PMSG از مبدل­های PWM استفاده می­ شود. در این مبدل­ها با بهره گیری از سیگنال­های پسخوردی PMSG، قطار پالس جهت فعالسازی مبدل PWM، تولید می­ شود[۲۱] . در شکل ۳-۴ نمونه ­ای از این نوع سیستم کنترل سرعت ماشین­های سنکرون نشان داده شده است. سرعت دورانی ماشین پس از مقایسه با سرعت مطلوب بصورت خطای ردگیری وارد یک کنترل کننده PI شده و ولتاژ DC مرتبط با سرعت مطلوب تولید می­ شود. این ولتاژ از طریق یک مبدل PWM که با پالس­های تولید شده بر اساس سیگنال­های پسخوردی از PMSG تغذیه می­ شود، به یک سیگنال سه فاز برای اعمال به پایانه ­های ماشین تبدیل می­ شود.
شکل ‏۳‑۴: سیستم کنترل سرعت PMSG با ولتاژ مرجع
روش دیگر برای کنترل سرعت ماشین سنکرون تولید یک جریان مرجع در مبنای d-q با بکارگیری یک کنترلر PI است. جریان مطلوب حاصل پس از تغییر مبنا با بهره گرفتن از تبدیل پارک، همراه با جریان پسخوردی از PMSG به یک PWM Inverter داده شده و با بهره گرفتن از آن ولتاژ و جریان­ها مناسب برای ردگیری سرعت مطلوب بصورت سنکرون بر روی پایانه ­های PMSG ایجاد می­شوند (شکل ۳-۵).
شکل ‏۳‑۵: سیستم کنترل سرعت PMSG با جریان مرجع

کنترل گشتاور PMSG

در شکل ۳-۶ بلوک دیاگرام کنترل گشتاور PMSG نشان داده شده است [۲۲].
شکل ‏۳‑۶: کنترل گشتاور الکترومغناطیسی در PMSG

شناسایی پارامتر

مقدمه

رسیدن به کمترین مربعات خطا در واقع یک مسأله بهینه سازی است که در آن حاصل جمع مربعات خطا روی مجموعه ­ای از داده ­های مشخص، کمینه می­ شود. در بحث بهینه سازی ما با مجموعه ­ای از متغیرهای مستقل سروکار داریم که با توجه به شرایط و قیود مسأله بدنبال یافتن آنها هستیم. مهمترین جزء در مسأله بهینه سازی، تابع هدف^[۲۷] می­باشد که به نوعی به متغیرهای مستقل، وابسته است [۲۱].

تعریف مسأله کمترین مربعات خطا

جواب هر مسأله بهینه سازی یک مجموعه از همین متغیرهای مستقل است به گونه ­ای که تابع هدف را کمینه یا بیشینه کنند. در بسیاری از مسائل کاربردی، تابع هدف (که آن را در این بخش می­نامیم)، مجموع مربعات یک تابع غیرخطی است: