Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması

Emrah Zerdali; Cenk Kılıç

doi:10.17341/gazimmfd.1568461

Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması

Öz

Sabit mıknatıslı senkron motorlar sunduğu üstünlüklerden dolayı bir çok alanda yaygın olarak tercih edilmektedir. Diğer taraftan, doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin güç dönüştürücüleri ve elektrikli motor sürücülerinin kontrolünde elde ettiği ivme bu kontrol yöntemlerinin bu alanlardaki başarımını pekiştirmiştir. Bu çalışma, dört farklı doğrudan model öngörülü kontrol yöntemini sabit mıknatıslı senkron motor kontolü üzerinden karşılaştırmaktadır. Literatürde bu dört farklı yöntemi karşılaştıran bir çalışmanın bulunmayışı ve bir kısmını karşılaştıran çalışmaların da sadece kontrol başarımını göz önünde bulundurması bu çalışmanın ana motivasyonunu oluşturmaktadır. Mevcut karşılaştırmalardan farklı olarak, bu çalışma kontrol başarımına ek olarak tasarım karmaşası ve işlem yükü bakımından da bu yöntemleri değerlendirmektedir. Karşılaştırmalar benzetim çalışmaları üzerinden yapılmakta olup, elektrikli sürücü sistemlerinin dört bölge çalışma, yük altında hız değişimleri ve sabit hızda yük değişimleri gibi farklı çalışma koşulları dikate alınmıştır. Elde edilen sonuçlar, tüm bu doğrudan model öngörülü kontrol sistemlerinin çeşitli çalışma koşulları altında yeterli kontrol başarımına sahip olduğunu fakat aralarında seçilmiş başarım ölçütleri bakımından farkların olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

1. Zerdali E., Demir R., Speed-sensorless predictive torque controlled induction motor drive with feed-forward control of load torque for electric vehicle applications, Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences, 29 (1), 223-240, 2021.
2. Rodriguez J., Kennel R. M., Espinoza J. R., Trincado M., Silva C. A., Rojas C. A., High-Performance Control Strategies for Electrical Drives: An Experimental Assessment, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 59 (2), 812-820, 2012.
3. Kakosimos P., Abu-Rub H., Predictive Speed Control with Short Prediction Horizon for Permanent Magnet Synchronous Motor Drives, IEEE Transactions Power Electronics, 33 (3), 2740-2750, 2018.
4. Wang F., Zhang Z., Mei X., Rodriguez J., Kennel R., Advanced Control Strategies of Induction Machine: Field Oriented Control, Direct Torque Control and Model Predictive Control, Energies (Basel), 11 (1), 120, 2018.
5. Kouro S., Cortes P., Vargas R., Ammann U., Rodriguez J., Model predictive control - A simple and powerful Method to control power converters, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 56 (6), 1826-1838, 2009.
6. Wang F., Li S., Mei X., Xie W., Rodriguez J., Kennel R. M., Model-based predictive direct control strategies for electrical drives: An experimental evaluation of PTC and PCC methods, IEEE Transactions Industrial Informatics, 11 (3), 671-681, 2015.
7. Wang J., Yang H., Liu Y., Rodriguez J., Low-Cost Multistep FCS-MPCC for PMSM Drives Using a DC Link Single Current Sensor, IEEE Transactions Power Electronics, 37 (9), 11034-11044, 2022.
8. Demir R., Gümüşcü D., Speed-Sensorless model predictive current control of permanent magnet synchronous motors, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 40 (1), 355-363, 2025.

9. Kusuma E., Ravi Eswar K. M., Kumar T. V., A Low Complexity Two Step Predictive Torque and Flux Control Scheme for PMSM Drive, Electric Power Components and Systems, 49 (1-2), 146-160, 2021.
10. Choi K., Kim Y., Kim S.-K., Kim K.-S., Computationally Efficient Model Predictive Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Machines Using Numerical Techniques, IEEE Transactions on Control Systems Technology, 30 (4), 1774-1781, 2022.
11. Zhang J., Ai G., Liang Z., Zhang M., Wang Y., Wang Y., Li Z., Rodriguez J. Zhang Z, Predictive Power Control of Induction Motor Drives, 2021 IEEE International Conference on Predictive Control of Electrical Drives and Power Electronics (PRECEDE), Jinan-China, 524-529, 20-22 November, 2021.
12. Zhang J., Zhang Z., Li Z., Li H., Wang Y., Zhou S., Long T., A Simple and Effective Predictive Power Control for Induction Motor Drives, IEEE Transactions Power Electronics, 39 (11), 14898-14908, 2024.
13. Liu M., Chan K. W., Hu J., Xu W., Rodriguez J., Model Predictive Direct Speed Control with Torque Oscillation Reduction for PMSM Drives, IEEE Transactions Industrial Informatics, 15 (9), 4944-4956, 2019.
14. Zhang X., He Y., Direct Voltage-Selection Based Model Predictive Direct Speed Control for PMSM Drives Without Weighting Factor, IEEE Transactions Power Electronics, 34 (8), 7838-7851, 2019.
15. Gao X., Abdelrahem M., Hackl C. M., Zhang Z., Kennel R., Direct Predictive Speed Control with a Sliding Manifold Term for PMSM Drives, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 8 (2), 1258-1267, 2020.
16. Li Z., Wang F., Ke D., Li J., Zhang W., Robust Continuous Model Predictive Speed and Current Control for PMSM With Adaptive Integral Sliding-Mode Approach, IEEE Transactions Power Electronics, 36 (12), 14398-14408, 2021.
17. Jiang Y., Xu W., Mu C., Liu Y., Improved deadbeat predictive current control combined sliding mode strategy for PMSM drive system, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 67 (1), 251-263, 2018.
18. Zerdali E., Kılıç C., Sabit Mıknatıslı Senkron Motorların Model Öngörülü Güç Kontrolü, Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı (TOK), İstanbul-Türkiye, 879-883, 14-16 Eylül, 2023.
19. Zerdali E., Yildiz R., A study on improving the state estimation of induction motor, Electrical Engineering, 105 (4), 2471-2483, 2023.
20. Cortes P., Kouro S., La Rocca, B., Vargas, R., Rodriguez J., Leon J.I., Vazquez S., Franquelo L.G., Guidelines for weighting factors design in Model Predictive Control of power converters and drives, 2009 IEEE International Conference on Industrial Technology, Churchill, VIC-Australia, 10-13 February, 2009.
21. Zerdali E., Rivera M., Wheeler P., A Review on Weighting Factor Design of Finite Control Set Model Predictive Control Strategies for AC Electric Drives, IEEE Transactions Power Electronics, 39 (8), 9967-9981, 2024.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Makineleri ve Sürücüler, Endüstriyel Elektronik, Güç Elektroniği, Kontrol Teorisi ve Uygulamaları

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Emrah Zerdali ^*
0000-0003-1755-0327
Türkiye

Cenk Kılıç
0000-0001-9876-1817
Türkiye

Erken Görünüm Tarihi

4 Haziran 2025

Yayımlanma Tarihi

21 Ağustos 2025

Gönderilme Tarihi

16 Ekim 2024

Kabul Tarihi

9 Şubat 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 40 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1568461

IZ

https://izlik.org/JA64JR34JM

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Zerdali, E., & Kılıç, C. (2025). Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 40(3), 1813-1822. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1568461

AMA

1.Zerdali E, Kılıç C. Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması. GUMMFD. 2025;40(3):1813-1822. doi:10.17341/gazimmfd.1568461

Chicago

Zerdali, Emrah, ve Cenk Kılıç. 2025. “Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 (3): 1813-22. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1568461.

EndNote

Zerdali E, Kılıç C (01 Ağustos 2025) Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 3 1813–1822.

IEEE

[1]E. Zerdali ve C. Kılıç, “Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması”, GUMMFD, c. 40, sy 3, ss. 1813–1822, Ağu. 2025, doi: 10.17341/gazimmfd.1568461.

ISNAD

Zerdali, Emrah - Kılıç, Cenk. “Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40/3 (01 Ağustos 2025): 1813-1822. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1568461.

JAMA

1.Zerdali E, Kılıç C. Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması. GUMMFD. 2025;40:1813–1822.

MLA

Zerdali, Emrah, ve Cenk Kılıç. “Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 40, sy 3, Ağustos 2025, ss. 1813-22, doi:10.17341/gazimmfd.1568461.

Vancouver

1.Emrah Zerdali, Cenk Kılıç. Sabit mıknatıslı senkron motor kontrolü için doğrudan model öngörülü kontrol yöntemlerinin karşılaştırması. GUMMFD. 01 Ağustos 2025;40(3):1813-22. doi:10.17341/gazimmfd.1568461