التحكم التسامحي مع أعطال حساس السرعة

كهية انهندسة انكهربائية و اإلنكترونية قسم هندسة انتحكم واألتمتة

و األتمتةانتحكم هندسةماجستير

في اننظم انالخطية مع األعطال انتحكم انتسامحي انتحكم انتسامحي مع أعطال حساس انسرعة : انحانة انمدروسة

نهمحرك انتحريضي Fault Tolerant Control of Nonlinear Systems

A Case study: Speed Sensor Fault-Tolerant Control of an Induction Motor

فادي انيىسف انمهندس إعداد بإشراف

حسان اننداف األستاذاندكتىر فاتح بسىاندكتىر األستاذ

أطروحة أعدت ننيم درجة انماجستير في هندسة انتحكم و األتمتة

تطثماخ اتذىم اتسامذ مع األعطاي

2

A B

C D

DHLهتوط إضطراري يبسص منطبئرث وى طراز

A300B4 مضبدد تفضل خسهيزهب تيظبه تؼد خؼرضهب خضله خشبوضي وغ امؼطل

اموفبػالح اميوويج

امشيبراح املهرتبئيج امؼرتبح امروتوخيج

امؼيفبح امريضيج

امقطبراح املهرتبئيج امطبئراح

اتسامذ مع األعطاياتذىم

آفاق مستمثح انتائج اعمح خواسصماخ اإلنتخاب امشالثاخ امتذىماخ االخطح

اذوي اممتشدح تغة عى أعطاي دساط اسشعح مذشن اتذشض

3

-+

سووما لقضمبت ر بتوما ري هلضخما

سووما لقضمبت ر بتوما ري هلضخما حبشبشض ىودت

2

3

لطؼما ل هلضخوما ديدضخ جيم

)V(

3- RAYMOND B. S. J., and el., 2001- Fault Tolerant Operation of Induction Motor Drives with Automatic Controller Reconfiguration, IEEE Int. Conf. Electric Machines and Drives., pp.156-162.

[3]امخضله امخشبوضي وغ أػطبل ضشبس امشرػج اموقخرش في امورسغ يظبه -1




4

4- BENBOUZID H. E. M., and el., 2007- Advanced Fault-Tolerant Control of Induction-Motor Drives for EV/HEV Traction Applications: From

Conventional to Modern and Intelligent Control Techniques, IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 56, no. 2 , pp.519-522.

5- TABBACHE B., and el., 2010- On the Transition Improvement of EV or HEV Induction Motor Propulsion Sensor Fault-Tolerant

Controller, IEEE Int. Conf. VPPC., France,pp.1-3.

[5] ,[4]امخضله امخشبوضي وغ أػطبل ضشبس امشرػج اموقخرش في امورسغ يظبه -2

-+

طويما وذ هلضخوماي زي ا

وب ما هلضخوما حبشبشض ىودت

2

3

دوخؼخ يخما لطؼما ل جيم وب ما طيوما نػ

)V(

-

ref

refmes

sqI

1Z

-

smcf SFUU)SF1(

smcU

fU SF




5

6- RAISEMCHE A.,and el,2014- Two Active Fault-Tolerant Control Schemes of Induction-Motor Drive in EV or HEV, IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 63, no. 1, pp.19-29.

[6]امخضله امخشبوضي وغ أػطبل ضشبس امشرػج اموقخرش في امورسغ يظبه -3

-+

هلضخوما

PI

غشووما ىبومبل ص رو

),

(v

s

),(is

-

mes

ref

ةشارما جسمبؼو

H هلضخوما

0r

1r

ˆry

r




6

7- KOMMURI K. S., and el.,2015- Second-order Sliding Mode based Sensor Fault-Tolerant Control of Induction Motor Drives, IEEE Int. Conf. Ind . Control, India, pp. 556-561.

[7]امورسغ امخضله امخشبوضي وغ أػطبل ضشبس امشرػج اموقخرش في يظبه -4

-+

هلضخوما

PI

طويما وذ ة اروما جسردما ىو ي زي ا

جييبذما

)q,d(v s )q,d(i s

mes

ref

rpm50?ˆindexFault mes

ˆormes




7

8- GOUICHICHE A., and el.,2015- Expiremental validation of a fault tolerant control of induction motor using a voting algorithm, IEEE International Conference On Engineering And Information Technology, pp. 1–6.

9- BOUKHNIFER M., and el,2013- Fault Tolerant Control to Mechanical Sensor Failures for Induction Motor Drive: A Comparative Study

of Voting Algorithms, IEEE International Conference On Industrial Electronics, pp. 2851–2856.

10- TABBACHE B., and el,2013- Virtual-Sensor-Based Maximum-Likelihood Voting Approach for Fault-Tolerant Control of Electric

Vehicle Powertrains, IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 62, no. 3, pp. 1075–1083.

.[10],[ 9] ,[8]سغ اامورامخضله امخشبوضي وغ أػطبل ضشبس امشرػج اموقخرش في يظبه -4

-+

يفيلخما ة اروما

sv si

mes

ref

طويما وذ ة اروماي زي ا

vote

PI



ف هزه األطشودح تذشض سشعح مذشن ا ممتشح تغة عى أعطاي دساط ا ا ذ ا

8

-+


sv si

mes

ref


-

-

vote



[11]تنح امتذىم رو انمظ اإلنضالل

9

sd

r

srrd

r

rd iT

L

T

1

dt

d

ةبشض

si

mes

ref

SMC1

ةبشض روبضو ليوضخ)abc(to)q,d(

روبضو ليوضخ)q,d(to)abc(

ةبشض ةبشض

sdi

sqi

SMC2

SMC3 SMC4

qu

du

*

su

ref

ref_sqi

ref_sdir

p

dr

sqrs

T

iL

sqi

ref_sqi squ

ref_sdisdu

s

s

s

11- BAKHTI I. ,and el,2014- Robust Sensorless Nonlinear Control For Induction Motor With Sliding-Mode Observer, Journal of Control Engineering and Technology, vol. 4, no. 2, pp. 108-116



-+

ref

1s1smc1 k)s(sign

LT

d

+

dt

d

ref_sqi

0s1

))(mJ

T(

1i ref1

Lref

d

sqeq

[12]تنح امتذىم رو اخطوج اخفح

10

12- ROUBACHE T., and el, 2014- Backstepping Fault Tolerant Control for Induction Motor, IEEE International Symposium on Power Electronics, pp.

472-477.

J

Tek

1i L

ref22bsc

d

ref_sq0eeV 111

ةبشض

si

mes

ref

BS1

ةبشض ليوضخروبضو

)abc(to)q,d(

ةبشض ةبشض

sdi

sqi

BS2

BS3 BS4

qu

du

*

su

ref

sd

r

srrd

r

rd iT

L

T

1

dt

d

p

dr

sqrs

T

iL


r

sqi

s

s

s

ref_sdi

ref_sqi

sdu

squ



si

mes

روبضو ليوضخ )abc(to),(

u

u

*

su

ref

2v

1v

sd

r

srrd

r

rd iT

L

T

1

dt

d

dr

sqrs

T

iL


r

p

sqi

ref

s

s

[11]تنح امتذىم رو اتغزح اخطح اعىسح

11

)x(hL

)x(h

)x(hL

)x(h

z

z

z

z

2f

2

1f

1

4

3

2

1

2

1

2

2

f

1

2

f1

s

s

)x(hL

)x(hLD

u

u

44flcref333flc2

22flcref111flc1

zk)zz(k

zk)zz(k

11- BAKHTI I. ,and el,2014- Robust Sensorless Nonlinear Control For Induction Motor With Sliding-Mode Observer, Journal of Control Engineering and Technology, vol. 4, no. 2, pp. 108-116



مماسنح أداء امتذىماخ االخطح

12

)k(x)k(x)k(E,)k(EmaxE ref

2T

n

1k n

)k(ETEM

n

1k

2

n

)TEM)k(E(TES

Rad

/Sec

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

TE TEM TES

BSC

SMC

FLCR

ad

/Sec

, (BSC)اموخضله ذو امخطوث امخنفيج, (SMC)اموخضله ذو اميوط ا يز ي:إشخسبتج (BSC, SMC, FLC)يخبئز وؼبيير إخختبر أداء اموخضلوبح امالخطيج (FLC)اموخضله ذو امخ ذيج امخطيج امؼلشيج



مماسنح أداء امتذىماخ االخطح

13

, (BSC)اموخضله ذو امخطوث امخنفيج, (SMC)اموخضله ذو اميوط ا يز ي:إشخسبتج ػيد خ يير وقبووج امدوار توقدار , (FLC)اموخضله ذو امخ ذيج امخطيج امؼلشيج

خوشيى تبموئج وى يوخهب ا شويج

(BSC, SMC, FLC)يخبئز وؼبيير إخختبر أداء اموخضلوبح امالخطيج ػيد خ يير وقبووج امدوار توقدار خوشيى تبموئج وى يوخهب ا شويج

Ra

d/S

ec

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

TE TEM TES

BSC

SMC

FLC

Ra

d/S

ec



ظاهشج اإلهتضاص ف امتذىم رو انمظ اإلنضالل

14

وغ خبتغ ا تبع -ة, وغ خبتغ امشي يوه -أ, (SMC)ذو اميوط ا يز ي اموخضله إشخسبتج

خرج تابع السغنوم

Ra

d/S

ec

vv

Ra

d/S

ec

13- CASTRO D. R., and el.,2013- Wheel Slip Control of EVs Based on Sliding Mode Technique With Conditional Integrators, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 60, no. 8, pp. 3256-3271.

14- SAGHAFINIA A., and el.,2015- Adaptive Fuzzy Sliding-Mode Control into Chattering-Free IM Drive, IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 51, no. 1, pp.

692-701

15- GENNARO D. S., and el.,2014- Sensorless High Order Sliding Mode Control of Induction Motors With Core Loss, IEEE Trans. Ind. Electron., vol.

61, no. 6, pp. 2678-2689.

:امضنول اموقخرضج . [13]إشختدال خبتغ امشي يوه تخبتغ ا تبع -1 .[14]خصويه اموخضله ذو يوط إيز ي بو خليفي -2 .[15]خصويه وخضله ذو يوط إيز ي ذو درسبح ػنيب -3



خح اذح إلتشاح تاتع جزب جذذ ستنذ عى اذنامه اشاض

15

16- SUN B, and el,2014- A Bio-inspired Filtered Backstepping Tracking Control of 7000m Manned Submarine Vehicle, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 61, no. 7, pp. 3682-3692

)t(S)VD()t(S)VB(AVV

:[16]اميضو شنوك امخنيج امضيج توؼبدمج دييبويليج منسهد املهرتبئي في بء امخنيج ػن يوص

:خبتغ امسذة اموقخرش

Otherwise)s(sign

Lsif)S(g)VD()S(f)VB(AVV)s(Bio

)s(Bioku smc

)0,smax()S(g

)0,smax()S(f

Rad

/Sec

C

C C C

( SATF)وخرر خبتغ ا تبع , (BIOF)خرر لل وى خبتغ امسذة اموقخرش



نتائج مذاواج امتذىم اممتشح

16

C

C

C

Rad

/Sec

Rad

/Sec

v

v

منوخضله اموقخرش خيبر امذبتح ولذمك , (SMCT)امذبتح منوخضله خيبر (SMCB )

ػيد خطتي إ برث ورسؼيج سيتيج (SMCB)إشخسبتج اموخضله

sqtIsqbI

وغ , (SMCT)ا تبع خبتغ وغ : ا يز يذو اميوط اموخضله إشخسبتج ( SMCB)امخبتغ اموقخرش



امادس عى اتعم [17] (SMCLC)امتذىم رو انمظ اإلنضالل

17

ذو اميوط ا يز ي امقبدر ػن امخؼنه ػن امشرػج منوخضله يؼط بيوى :اميضو

:امؼال جيؼط امضد امريبضي اموصضص وف

17- DO T. M.,and el.,2014- Robust Sliding Mode-Based Learning Control for Steer-by-Wire Systems in Modern Vehicles, IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 63, no. 2, pp. 580–590.

))(mJ

T(

1)Tt(i ref1

L

d

ssqeq

:أوب امخضله امولبف ء

)t(i)Tt(ii ssqref_sq eq

)(s ref1

0)t(s0

0)t(s)Tt(Vˆ

)Tt(Vˆ

(

)t(s

)t(s

)t(i

1

1ss221

21

2

s1s )Tt(s5.0)Tt(V



(SMCLC,SMCB,SMCT) مماسنح أداء امتذىماخ راخ انمظ اإلنضالل

18 R

ad

/Sec

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

TE TEM TES

SMCB

SMCT

SMCLCRad

/Sec

( SMCLC, SMCB, SMCT)يخبئز وؼبيير إخختبر أداء اموخضلوبح (SMCLC, SMCB, SMCT)إشخسبتج امشرػج ملل وى اموخضلوبح



(SMCLC,SMCB,SMCT) مماسنح أداء امتذىماخ راخ انمظ اإلنضالل

19

ػيد خ يير (SMCLC, SMCB, SMCT)إشخسبتج امشرػج ملل وى اموخضلوبح ( t=1 sec)وقبووج امدوار توقدار خوشيى تبموئج وى يوخهب ا شويج في امنضظج

ػيد ( SMCLC, SMCB, SMCT)يخبئز وؼبيير إخختبر أداء اموخضلوبح خ يير وقبووج امدوار توقدار خوشيى تبموئج وى يوخهب ا شويج في امنضظج

(t=1 sec )

Ra

d/S

ec

0

2

4

6

8

10

12

TE TEM TES

SMCB

SMCT

SMCLC

Rad

/Sec



امشالة اتىف

20

B

C

G

si

r

si

r

su

A

dt)êê(k)êê(kˆt

0

rsirsiirsirsipr

18- XU J., and el,2011- Speed Sensorless DTC System Simulation of Induction Motor Based on Full-order Flux Observer, IEEE

Conference On Power Engineering and Automation, pp. 208–211.



[18] اتىفتنح امشالة

امشالة رو انمظ اإلنضالل

21

19- WANG F., and el,2014- An Encoderless Predictive Torque Control for an Induction Machine With a Revised Prediction Model and

EFOSMO, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 61, no. 12, pp. 6635–6644.

)i,i(i sss

)uu(u s,ss

sR

)ˆ,ˆ(ˆrrr

)ˆˆ(i r,ss )ˆ,ˆ(ˆ

sss

si

sign

Ksmo2Ksmo1

rrˆ,ˆ

)i,ˆ,ˆ(ˆsqrdrr

sqir

s



[19] اإلنضاللرو انمظ تنح امشالة

مششخ وامان اموسع

22

20- ALONGE F., and el.,2015- Convergence Analysis of Extended Kalman Filter for Sensorless Control of Induction Motor, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 62, no. 4, pp. 2341–2352.

uw

V

Bc

Ac

C

y

G

1

z

)k(Q)k(F)k/k(P)k(F)k/1k(PT

1TT)]k(RC)k/1k(CP[C)k/1k(P)1k(G

)k/1k(CP)1k(G)k/1k(P)1k/1k(P

R

Q



[20]اموسع مششخ وامان

مماسنح أداء امشالثاخ

23

C

C

C

C

C

خطتي ا خختبر امدرسي منشرػبح امويخفضج تدوى ضوومجػيد (SMO,AO,KAL)منورا تبح اموقدرث امشرػج

وغ ضوومج اشويجخطتي ا خختبر امدرسي منشرػبح امويخفضج ػيد (SMO,AO,KAL)منورا تبح اموقدرث امشرػج



مماسنح أداء امشالثاخ

24

C

C

C

C

ػيد خطتي ا خختبر امدرسي منشرػبح اموخوشطج وامؼبميج وغ ضوومج اشويج( SMO)لامشرػج اموقدرث

C

C

ػيد خطتي ا خختبر امدرسي منشرػبح اموخوشطج وامؼبميج وغ ضوومج اشويج( AO)لامشرػج اموقدرث

ػيد خطتي ا خختبر امدرسي منشرػبح اموخوشطج وامؼبميج وغ ضوومج اشويج( KAL)لامشرػج اموقدرث



خوارزويبح ا يخخبة

25

لو ا سبشضما

ييبذما سبشضما

دمبذما سبشضما

ررخما

1

N

ji,1j,1i2

2

ij

i

dw

1

12

3j

iij

XX

d

231312 d,d,d

1w

2w

3w

N

1ii

N

1iii

w

xw .

y

x i




ررخما

1

2

3

ji

ijX

Xd

231312 d,d,d

1w

2w

3w

N

1ii

N

1iii

w

xw .

y

ds

ij

qij

1

1

1N

N

ji,1jij

i

sw

x i

[20] يبخة امقيوج اموشطيج امووزوى

[21]يبخة امقيوج اموشطيج امورى

20- LORCZAK R. P.,and el,1989- A Theoretical Investigation Of Generalized Voters For Redundant Systems, IEEE International Symposium on Fault-Tolerant Computing, Chicago, pp. 444-451.

21- LATIF-SHABGAHI G., HIRST A. J., BENNETT S., 2003- A Novel Family of Weighted Average Voters for Fault Tolerant Computer

Systems, presented at Proceedings of ECC03: European Control Conference, Cambridge, UK.



ػطل

ػطل

خوارزويبح ا يخخبة26

ررخما

1

2

3

ji

ijX

Xd

231312 d,d,d

p q r

small medium large

µ(d

ij)

dij

1

0

µ(w

i)

wi

Very low low med high Very high

1

1

0

If ( is small) and ( is small)

then

agreeability is vhigh (very high)

12d 13d

m

1jij

m

1jjij

i

)(

).(

w

cww

N

1ii

N

1iii

w

xw .

y

x i




[22] اميبخة ام بو

[23] يبخة ا ضخوبل ا ػظوي

ررخما

1

2

3

ji

ijX

Xd

231312 d,d,d




else

1N

f1

Dxxiff

)i(i

maxkii

k

N

1k

N

1i

k

N

1i

j

j

)i(

)i(

x321 xxx لبوخض ا وذ سبشضما ربيخخإ

ةخبينم ررخل رتل ا1x

22- LATIF-SHABGAHI G., and el, 2005-A fuzzy Voting Scheme for Hardware and Software Fault-Tolerant Systems, Sciencedirect, vol.

150, pp. 579-598

23- LEUNG W. Y.,1995- Maximum Likelihood Voting for Fault-Tolerant Software with Finite Output-Space, IEEE Trans. Rel.,vol. 44, no.

3, pp. 419–427.



ػطل

(امورضنج ا وم )اميبخة امؼصتويي اموقخرش

27




ررخما

1

2

3j

iij

XX

d

231312 d,d,d

1w

2w

3w

N

1ii

N

1iii

w

xw .

y

x i

[24]يبخة امقيوج اموشطيج امؼصتويي اموقخرش في امورسغ

24- ZARAFSHAN F., and el, 2010-A Novel Weighted Voting Algorithm based on Neural Networks for Fault-Tolerant Systems, IEEE International Conference On Computer Science and Information Technology, vol. 9, pp. 135–139.

)1(غضوو سبشض



ررخما

1

2

3

ji

ijX

Xd

231312 d,d,dلطؼما ديدضخ جيم

x i

ه

]100[FI

]010[FI

]001[FI

اميبخة امؼصتويي اموقخرش في هذا امتضد



ػطل

خدرية اميبخة امؼصتويي اموقخرش

28

اموخطط امويهسي مخدرية اميبخة امؼصتويي اموقخرش

جييوتصؼما جلت نم لخدما عبؼ

دهما عبؼ

لوتقو

سبشضمالو ا

سبشضماييبذما

سبشضمادمبذما

xxd jiij

d12 d13d23

حارخوربتو جلت ما عوي ربيخخاةيردخما

جلت ما ةيردخ

بطخما حبؼترو عووسولوتقو ري ىلوي بو ر صا

زئبخيما نػ لوصضماو بهقيتطخ و جلت ما ربيخخا

وػييبح امخدرية اموخخبرث امذبمدتيى امضشبس ا ول و اموشبفج

ام تلبح امؼصتوييج وخؼددث امطتقبح تخ ذيج أوبويج وغ اشخخداه خوارزويج ا يخ بر امخنفي منخدرية



ػطل

]100[T

نتائج امذاواج

29 R

ad

Rad

Rad

Time(sec)

خرر يبخة امقيوج اموشطيج , (F)خرر اميبخة ام بو , (VNN)خرر اميبخة اموقخرش (FWA)امورىخرر يبخة امقيوج اموشطيج , (WA)امووزوى

منضشبس امذبمد 11وسود ػطل امتح ػيد ,

Rad

Rad

Rad

Time(sec)

خرر يبخة امقيوج اموشطيج , (F)خرر اميبخة ام بو , (VNN)خرر اميبخة اموقخرش (FWA)امورىخرر يبخة امقيوج اموشطيج , (WA)امووزوى

للحساس الثان 7عطل البت ػيد وسود ,



ػطل

ػطل

ناخة ممتشحتذسة ا ا عصثون مشدح )ا ثانحا (ا

30

13d13d

Time(sec)

Time(sec)

ػييبح خدرية -ة, ػييبح خدرية ام تلج ػيد امشرػج امويخفضج تدوى ػطل -أ تدوى ػطل ام تلج ػيد امشرػج امؼبميج

13d

13d

Time(sec)

Time(sec)

-ة, ػييبح خدرية ام تلج ػيد امشرػج امويخفضج ػيد وسود ػطل في امتح امذبيي -أ ػيد وسود ػطل في امتح امذبيي ػييبح خدرية ام تلج ػيد امشرػج امؼبميج

لخدما عبؼ حبيبيت هسض يفخخ

دهما عبؼ

لوتقو

سبشضغضووما

ىومبل ص روغشووما


xxd jiij

d 12d 13 d 23

ةيردخما حارخوربتو جلت ما عوي ربيخخا

جلت ما ةيردخ

بطخما حبؼترو عووسولوتقو ري ىلوي بو ر صا

123

اموخطط اميهسي مخدرية اميبخة امؼصتويي



ناخة نتائج مذاواج ا

31

, ػطل في امتح امذبوى ػيد شرػبح وخخنفج -ة, ( VNN)خرر اميبخة امؼصتويي -أو امووضغ اموقدر ملل وى امورا ة امووضغ امويخخة تواشطج اميبخة امؼصتويي -ر(SMCP ) و ور ص لبموى امووشغ(KALP ) تب ضبفج إم امووضغ اموقبس(PS)



ػطل في امتح امضبدي ػ ر ػيد شرػبح -ة, ( VNN)خرر اميبخة امؼصتويي -أو امووضغ اموقدر ملل وى امووضغ امويخخة تواشطج اميبخة امؼصتويي -ر, وخخنفجتب ضبفج إم امووضغ اموقبس ( KALP)و ور ص لبموى امووشغ ( SMCP)امورا ة

(PS)

وقبريج أداء يبخة امووضغ امؼصتويي وغ يبخة ا ضخوبل ا ػظوي

32

اموشبفج تيى امضشبس و امورا ة ذو اميوط ا يز ي في ضبمج امؼول امطتيؼي و ػيد وسود (Dmax)ػطل امتح صفر و امؼختج امر ويج اموخخبرث

امووضغ , (VNN)خرر اميبخة امؼصتويي , (MLV)خرر يبخة ا ضخوبل ا ػظوي ( 3-2-0)و ػيد وسود ػطل في امتخبح(PS)اموقبس



مماسح سشعح ا موضع إلنتخاب ا ناخة ا تعذ

33

-+

غشووما ىومبل ص رو

sv

si

mes

ref

طويماوذ ة اروماي زي ا

svsi

ردولي ا

mes

vote

+

+

vote

تييج اميبخة امؼصتويي اموقخرش يخخبة امووضغ و امشرػج

Rad

/Sec

Rad

Time(sec)

ػطل في امتخبح امذبيي -ة, (PS)وامووضغ اموقبس ( VNN)خرر اميبخة امؼصتويي -أ (RS)وامشرػج امضقيقيج ( VNN)امشرػج امويخختج -ر, و امشبتغ و امضبدي ػ ر



ممتشح ا عصثون ناخة ا ثح)ا ثا مشدح ا (ا

34

23d

23d

اموشبفج تيى امشرػج اموقدرث مور ص لبموى امووشغ و امشرػج اموقبشج ػيد ػده -أاموشبفج تيى امشرػج اموقدرث مور ص لبموى -ة, وسود ػطل و ػييبح امخدرية اموخخبرث

.امووشغ و امشرػج اموقبشج ػيد وسود ػطل وػييبح امخدرية اموخخبرث

Rad

/Sec

يبخة امشرػج امؼصتويي ػيد شرػبح وخخنفجخرر

-+

غشووما ىومبل ص رو

sv

si

mes

ref

طويماوذ ة اروماي زي ا

svsi

سبشضما

vote

تييج يبخة امشرػج امؼصتويي

R

ad

/Sec

Output of VNN

خرر يبخة امشرػج امؼصتويي اموؼدل



ثذث هزا ا ممتشح ف ناخة اإلدتماي األصغشي إعتمادا عى لوج اإلشاسج ا

35

: خوارزويج ا يخخبة امخبميج [25]يقخرش إيطال ب وى وفهوه وث ا برث

25- He H., Cao Y.,2012-SSC: A Classifier Combination Method Based on Signal Strength, IEEE Trans. Neural Netw. Learn. Syst., vol. 23,

no. 7, pp. 1100-1117.

26- FAN S., ZOU J.,2012-Sensor Fault detection and fault tolerant control of induction motor drivers for electric vehicles, IEEE International Power Electronics and Motion Control Conference, China, pp. 1306–1309.

:[ 26] وف ا ضخوبل ام رطي ملل وى امضشبشبح و امورا تبح ضشبة -1

1

p),s(p

1

mes

0

p1),s(p),s(p

1

smckal, ref

mesref

1

,

: وث ا برث وف ضشبة -22

13

2

121 d1

1

d1

1s

2

23

2

122 d1

1

d1

1s

, 2

23

2

133 d1

1

d1

1s

,

:ا ضخوبل اميهبئي لوب ينيضشبة -3).1s).,s(pexp(P 1smc1 , ).2s).,s(pexp(P 2kal2 ).3s).,s(pexp(P 3mes3 ,

:امخرر اميهبئي منيبخةضشبة -4)P,P,Pmin(y 321



لوج اإلشاسج ذساسح وعوام تأثش معامالخ ا

36

Rad

/Sec

خرر اميبخة اموقخرش وف امخطوث ا وم منخوارزويج فقط

Ra

d/S

ec

خرج ناخب اإلحتمال األصغري إعتمادا على قوة اإلشارة

2P و ور ص لبموى امووشغ 1P ا ضخوبل اميهبئي ملل وى امورا ة ذو اميوط ا يز ي

,,3.8 امخبميج موؼبوالح امضشبشيجامقيه ػيد 3P و امضشبس 321 0.06670.0667

2P و ور ص لبموى امووشغ 1P ا ضخوبل اميهبئي ملل وى امورا ة ذو اميوط ا يز ي

1sss عند القم التالة لمعامالت قوة اإلشارة3P و امضشبس 321



نواخة (VNN, MPVSS, MLV)مماسنح أداء ا

37

خرر يبخة ا ضخوبل ا ػظوي ػيد خ يير وقبووج امدوار توقدار خوشيى تبموئج

خرر يبخة ا ضخوبل ا ص ري إػخوبدا ػن وث ا برث ػيد خ ير وقبووج امدوار توقدار خوشيى تبموئج

خرر يبخة امشرػج امؼصتويي ػيد خ ير وقبووج امدوار توقدار خوشيى تبموئج




38



خرر يبخة ا ضخوبل ا ػظوي ػيد خ ير وقبووج امدوار توقدار خوشيى تبموئج1.6Dmax وف امؼختج امسديدث

1.6Dmax وف امؼختج %( 25)خرر يبخة ا ضخوبل ا ػظوي ػيد خ ير وقبووج امدوار توقدار

خرر يبخة ا ضخوبل ا ص ري إػخوبدا ػن وث ا برث ػيد خ ير وقبووج امدوار توقدار 1,0.200,0.200 خوشيى تبموئج وف يه وؼبوالح امضشبشيج 321

و لذمك امؼختج اموخخبرث 23d اموشبفج تيى ور ص لبموبى امووشغ و امضشبس maxD (ذبييج0.8 )ػيد خ ير وقبووج امدوار توقدار خوشيى تبموئج في امنضظج


39

25%

100%

200%

خرر يبخة ا ضخوبل ا ص ري إػخوبدا ػن وث ا برث ػيد خ يير وقبووج ػيد امشرػبح امويخفضج %( 200, %100, %25)امدوار توقدار

25%

100%

200%

, %100, %25)خرر يبخة امشرػج امؼصتويي ػيد خ يير وقبووج امدوار توقدار ػيد امشرػبح امويخفضج %(200




40

عند السرعات %( 50)خرج ناخب اإلحتمال األعظم عند تغر مقاومة الدوار بمقدار

المتوسطة و العالة

ػيد %( 50)خرر يبخة امشرػج امؼصتويي ػيد خ يير وقبووج امدوار توقدار امشرػبح اموخوشطج و امؼبميج

خرر يبخة ا ضخوبل ا ص ري إػخوبدا ػن وث ا برث ػيد خ يير وقبووج امدوار توقدار ػيد امشرػبح اموخوشطج و امؼبميج%( 50)

ويبخة امشرػج , (MPVSS)خرر يبخة ا ضخوبل ا ص ري إػخوبدا ػن وث ا برث ػيد امشرػبح امويخفضج%( 50)ػيد خ يير وقبووج امذبتح توقدار ( VNN)امؼصتويي




41

ػيد %( 50)ػيد خ يير وقبووج امذبتح توقدار ( MLV)خرر يبخة ا ضخوبل ا ػظوي امشرػبح امويخفضج

ػيد %( 50)ػيد خ يير وقبووج امذبتح توقدار ( MLV)خرر يبخة ا ضخوبل ا ػظوي امشرػبح اموخوشطج و امؼبميج

ويبخة امشرػج , (MPVSS)خرر يبخة ا ضخوبل ا ص ري إػخوبدا ػن وث ا برث ػيد امشرػبح اموخوشطج و %( 50)ػيد خ يير وقبووج امذبتح توقدار ( VNN)امؼصتويي

امؼبميج



امخشبوضي وغ ػطل ضشبس امشرػج منوضرك امخضريضياموخضله اميخبئز اميهبئيج موضبلبث

42

-+


sv si

mes

ref


vote

تييج اموخضله امخشبوضي وغ ػطل ضشبس امشرػج منوضرك امخضريضي

Rad

/Sec

Cur

rent

s(A

)

خرر يبخة امشرػج امؼصتويي و امشرػج اموقبشج ػيدوب يلوى اموخضله ذو امخطوث -أامخيبراح ذالذيج -ر, هو اموخضله امرئيشي في تييج امخضله امخشبوضي( BSC)امخنفيج

امطور



امخشبوضي وغ ػطل ضشبس امشرػج منوضرك امخضريضياموخضله اميخبئز اميهبئيج موضبلبث

43

إشخسبتج امؼزه املهروو يبطيشي

إشخسبتج في امدوار

Curr

ents(

A)Ra

d/Se

c

هو اموخضله امرئيشي في ( SMCLC)خرر يبخة ا ضخوبل ا ص ري ػيدوب يلوى اموخضله -أ امخيبراح ذالذيج امطور -ة, اموخضله امخشبوضي وغ امؼطل

ػيد خطتي شرػج ورسؼيج وؼطبث وف ا خختبر ا ورتي مقيبدث امشيبراحإخختبر اموخضله امخشبوضي وغ امؼطل



معتمذج عى تطالح اميخبئز مخثشح ا تجاسب ا ح وفك طاوح ا عم (dSPACE)ا

44

(dSPACE-DS1103)طبومج امخسبرة اموختريج اموؼخودث ػن تطب ج

ref

BS1روبضو ليوضخ

)abc(to)q,d(

sdi

sqi

BS2

BS3 BS4

squ

sdu

sau

ref

ref_sqi

ref_sdi

sd

r

srrd

r

rd iT

L

T

1

dt

d

p

dr

sqrs

T

iL

روبضو ليوضخ

)q,d(to)abc(

s

sqi

s

s

PWM

Unit

Incremental

Encoder

Unit

dt

d m

Voltage

Source

Inverter

sai sbi sci

sbu

scu

dSPACE-DS1103

ADC

Unit

DC-Link

اموخطط امؼوني مخيفيذ اموخضله ذو امخطوث امخنفيج منخضله تشرػج امدوار و طوينج ؼبع في امدوار



معتمذج عى تطالح اميخبئز مخثشح ا تجاسب ا ح وفك طاوح ا عم (dSPACE)ا

45

ref_r

mes_r

املهرتبئيجامدوار شرػج

خيبراح اموضرك ذالذيج امطور

ref

طوينج في امدوار

mes_r

ref_r

املهرتبئيجامدوار شرػج

خيبراح اموضرك ذالذيج امطور

طوينج في امدوار



معتمذج اميخبئز مخثشح ا تجاسب ا ح وفك طاوح ا عم (dsPic30f3011)عى ششذح ا

46

(dsPic30f3011)امؼونيج اموؼخودث ػن ريضج ويصج امخسبرة

Rad

/Sec

isa(A

)

امضقيقيج اموقبشج وى ضشبس امشرػج وامشرػج اموقبشج في يووذر اموضبلبث امشرػج -أ خيبر امطور ا ول اموقبس وى ضشبس امخيبر -ة, منوبخالة



(offline)إخختبر أداء امورا تبح و خوارزويبح ا يخخبة اموقخرضج ػونيب

47

ref

BS1 روبضو ليوضخ)abc(to)q,d(

sdi

sqi

BS2

BS3 BS4

squ

sdu

sau

ref

ref_sqi

ref_sdi

sd

r

srrd

r

rd iT

L

T

1

dt

d

p

dr

sqrs

T

iL


s

sqi

s

s

)dSPACE(

mes_asi

mes_bsi

mes_csi

sbu

scu

)dSPACE(

),(to)abc(

),(to)abc(

sau

sbu

si

si

su

su

mes

KAL

SMO

vote

جيفنخما ثوطخما وذ هلضخوما

mes

mes_asi

mes_bsi

mes_csi

scu

sqi

اموخطط امخفصيني خختبر لل وى ور ص لبموبى امووشغ و امورا ة ذو اميوط ا يز ي إ براح وقبشج وى امويصج تضقى ( offline)وخوارزويبح ا يخخبة اموقخرضج ػونيب

(dSPACE)تطب ج اموختريج اموؼخودث ػن

Curr

ents

(A)

Cur

rent

s(A

)

خيبراح اموضرك اموقبشج و امخيبراح اموقدرث ػى طري امورا ة ذو اميوط ا يز ي

ور ص لبموبى امووشغخيبراح اموضرك اموقبشج و امخيبراح اموقدرث ػى طري



(offline)إخختبر أداء امورا تبح و خوارزويبح ا يخخبة اموقخرضج ػونيب 48

Rad

/Sec

Rad

/Sec

امشرػج اموقبشج و امشرػج اموقدرث ػى طري ور ص لبموبى امووشغ ػيد شرػج -أ خطأ امخقدير -ة, وقبشج

Rad

/Sec

Rad

/Sec

امشرػج اموقبشج و امشرػج اموقدرث ػى طري امورا ة ذو اميوط ا يز ي ػيد شرػج -أ خطأ امخقدير -ة, وقبشج

Ra

d/S

ec

Ra

d/S

ec

خرر يبخة ا ضخوبل -ة, وقبشجػيد شرػج ( VNN)خرر يبخة امشرػج امؼصتويي -أ وقبشجػيد شرػج ( MPVSS)ا ص ري إػخوبدا ػن وث ا برث




49




Rad

/Sec

Rad

/Sec

Rad

/Sec

Rad

/Sec

Rad

/Sec

Rad

/Sec




50




Rad

/Sec

Rad

/Sec

Rad

/Sec

Rad

/Sec

Rad

/Sec

Rad

/Sec



اآلفب اموشخقتنيج

51

ناخب اإلحتمال األصغري

إعتمادا على قوة اإلشارة

-

المتحكم ذو الخطوة

الخلفة

المراقب ذو النمط اإلنزالق

مرشح كالمان الموسع

),(is ),(vs

mes

kal

smo

ref

vote

مبدلة الجهد محرك تحرض

....,شبكات عصبونة, خوارزمات وراثة




52



-


الخلفة

بنة هجنة بن مرشح كالمان و


),(is ),(vs

mes

ref

vote





53



-


الخلفة



),(is ),(vs

mes

kal

smo

ref

vote




اآلفب اموشخقتنيج54

الناخب العصبون

-


الخلفة



),(is ),(vs

mes

kal

smo

ref

vote




ا تضبد اموي ورث55

خوارزويج إيخخبة ذليج تبشخخداه ام تلبح ",فادي اليوسف, فاتح ةسو, أحهد أك اد

سمسمة العمون -هجمة ةحوث حمب, "امؼصتوييج في ا يظوج امخشبوضيج وغ امؼطل .2013لعان /111/الهندسية, العدد

خصويه وخضله خشبوضي وغ أػطبل ضشبس ",فادي اليوسف, فاتح ةسو, أحهد أك اد

هجمة ةحوث , "امشرػج منوضرك امخضريضي تبشخخداه خوارزويج إيخخبة ػصتوييج .2014لعان /114/سمسمة العمون الهندسية, العدد -حمب

Speed Sensor Fault-Tolerant Control of an Induction Motor

Completed

Thank you for listening

Mission

التحكم التسامحي مع أعطال حساس السرعة

Documents

Transcript of التحكم التسامحي مع أعطال حساس السرعة