Fulltext

Direct Torque Control of Induction Motor Based on Particle Swarm Optimization

السيطرة المباشرة على العزم في المحرك الحثي بأستخدام تقنية أفضلية الحشد الجزيئي

Abdulrahim T. Humod عبد الرحيم ذياب حمود

Al-Rafidain University College For Sciences مجلة كلية الرافدين الجامعة للعلوم
ISSN: 16816870 Year: 2013 Issue: 32 Pages: 87-108
Publisher: Rafidain University College كلية الرافدين الجامعة

Abstract

Induction Motor (IM) is most commonly used in different industrial applications, that require fast dynamic response and accurate control over wide speed ranges. Therefore, this paper proposes high performance Direct Torque Control (DTC), which is closed loop control system to improve the dynamic performance of IM. The main objective of this work is to improve the speed response of IM during different load and speed conditions. Proportional-Integral (PI) controller based on Particle Swarm Optimization (PSO) technique is used for optimal gains tuning. The results show the improvement in the speed response of DTC using PSO technique when compared with conventional PI and the conventional DTC (without PI), in terms of reducing steady state error, settling time, overshoot and ripple reduction which make this controller more robust to variation in load and speed. The simulation of the overall drive system is performed using MATLAB/Simulink program version 7.10 (R2010a).Keywords: Induction Motor (IM), Direct torque control, PI controller and Particle Swarm Optimization (PSO).

يعد المحرك الحثي الأكثر شيوعا في التطبيقات الصناعية المختلفة, التي تتطلب إستجابة ديناميكية سريعة ودقة في السيطرة لمديات واسعة من السرعة، لذا تم في هذه الدراسة اقتراح استخدام تقنية السيطرة المباشرة على العزم (DTC) العالية الاداء، والتي تعتبر من طرق السيطرة ذات الحلقة المغلقة لتحسين الاستجابة الديناميكية للمحرك. الهدف الاساس من هذا العمل هو تحسين أداء المحرك عند أحمال وسرع مختلفة. إستُخْدِم المسيطر التناسبي–التكاملي (PI) المستند على تقنية أفضلية الحشد الجزيئي (PSO) للأختيار الامثل لقيم المتغيرات (gains). تبين من النتائج التحسين الذي طرأ على أداء تقنية السيطرة DTC في استجابة السرعة بإستخدام PI-PSO اذا ما قورِنَ مع المسيطر PIالتقليدي و DTCالتقليدي ( بدونPI )، من حيث تقليل أخطاء الحالة المستقرة، زمن الوصول، التجاوز بالاضافة الى تقليل التموج (التذبذب) في موجتي السرعة والعزم، وهذا يجعل المسيطر أكثر متانةً لتغيرات الحمل والسرعة. إستُخدِم لمحاكاة هذا العمل برنامج MATLAB/Simulink الاصدار 7.10 لسنة 2010.

Keywords

Particle Swarm Optimization --- أفضلية الحشد الجزيئي