Abstract
This research aims to study speed sensorless DC motor control using Kalman filter. Kalman filter considers the DC motor mathematical model. The model will start from a continuous state space into a discrete state space form. Inputs of the system are the armature voltage and the armature current with noises. The output of the system is the estimated speed. Kalman filter is used to estimate the speed without noise interference. The result from the estimated speed will be compared with the reference speed and the speed error will be used by the controller to control the linear amplifier. The final output is the constant speed of the DC motor. Even though the load of the DC motor changed the speed of the DC motor remains constant under the control. The experiment shows that Kalman filter can reject the noise from the system and can estimate the speed of the DC motor with a high accuracy. The estimated speed will be feedback to control the system for constant speed
چکیده
هدف این تحقیق مطالعه ی کنترل سرعت موتور DC بدون سنسور با استفاده از فیلتر کالمان می باشد. فیلتر کالمان مدل ریاضیاتی موتور DC را در نظر می گیرد. این مدل از فضای حالت مداوم شروع خواهد کرد و به فضای حالت پراکنده خواهد رفت. ورودی های سیستم ولتاژ آرماتور و جریان صدادار آرماتور هستند. خروجی سیستم سرعتی تخمین زده شده است. فیلتر کالمان برای تخمین زدن سرعت بدون دخالت صدا مورد استفاده قرار می گیرد. نتیجه ی بدست آمده از سرعت تخمین زده شده با سرعت مرجع مقایسه می شود و خطای سرعت توسط کنترل کننده ای مورد استفاده قرار می گیرد تا تقویت کننده ای( آمپلی فایر) خطی را کنترل نماید. خروجی پایانی سرعت ثابت موتور DC خواهد بود. اگرچه بار موتور DC تغییر کرده اما سرعت موتور DCتحت کنترل ثابت می ماند. این آزمایش نشان می دهد که فیلتر کالمان می تواند صدای سیستم را نپذیرد و سرعت موتور DC را با دقت بالایی تخمین بزند. سرعت تخمین زده شده بازخوردی برای کنترل سیستم برای سرعتی ثابت خواهد بود.
1-مقدمه
روش مورد نظر برای اندازه گیری سرعت موتور های DC با به کار بردن ژنراتور تاکو انجام می شود. از این ژنراتور برای تبدیل سرعت به ولتاژ استفاده می کنند. ولتاژ خروجی را می توان به عنوان بازخوردی برای کنترل سرعت موتور های DC استفاده نمود. مدار کنترل سرعت به ژنراتور تاکو به عنوان یک سنسور برای رسیدن به عملکردی مناسب نیاز دارد. علاوه براین سیستم اندازه گیری سرعت موتوری بدون دارا بودن اجزاهای مکانیکی در آن برای این هدف به کار گرفته شد. عمل انتقال یا تحلیل فضای حالت یکی از روش های مشهور برای کنترل سرعت موتور های DC فاقد سنسور سرعت می باشد. این روش پارامتر های سیستم زمانی متوالی موتور DC را به شکل فضای حالت در می آورد. ورودی های سیستم شامل ولتاژ آرماتور و جریان آرماتور می باشند، و خروجی سیستم سرعت موتور DC است. شکل فضای حالت مداوم با ورودی های جریان آرماتور و ولتاژ آرماتور می توانند سرعت خروجی را محسابه کنند....