Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / Муҳандисӣ / Коҳиш додани Пулсатсияи Моменти Гардиш дар Муҳаррикҳои Релуктансии Коммутатсионӣ бо Омӯзиши Тақвиятии DDPG Актор–Мунаққид
Муҳандисӣ

Коҳиш додани Пулсатсияи Моменти Гардиш дар Муҳаррикҳои Релуктансии Коммутатсионӣ бо Омӯзиши Тақвиятии DDPG Актор–Мунаққид

Назоратгари SRM-и актор–мунаққид дар асоси DDPG низоми идоракунии омӯзиши тақвиятӣ мебошад, ки ҳолатҳои кори Муҳаррики Релуктансии Коммутатсионӣ (Switched Reluctance Motor, SRM), аз ҷумла ҷараён, моменти электромагнитӣ, пайвастагии ҷараёни магнитӣ, суръати ротор ва мавқеи роторро мушоҳида карда, офсетҳои кунҷи фурӯзоншавии чор фазаро ҳамчун амалҳои дорои қиматҳои пайваста меомӯзад.

22/09/2026  Veri Anla 170 боздид
Коҳиш додани Пулсатсияи Моменти Гардиш дар Муҳаррикҳои Релуктансии Коммутатсионӣ бо Омӯзиши Тақвиятии DDPG Актор–Мунаққид

Назоратгари SRM-и актор–мунаққид дар асоси DDPG, низоми идоракунии омӯзиши тақвиятӣ мебошад, ки ҳолатҳои кори Муҳаррики Релуктансии Коммутатсионӣ (Switched Reluctance Motor, SRM), аз ҷумла ҷараён, моменти электромагнитӣ, пайвастагии ҷараёни магнитӣ, суръати ротор ва мавқеи роторро мушоҳида карда, офсетҳои кунҷи фурӯзоншавии чор фазаро ҳамчун амалҳои дорои қиматҳои пайваста меомӯзад. Тадқиқот SRM-и чорфазаи 8/6-қутбаро тавассути табдилдиҳандаи Asymmetrical Half-Bridge (ASHB) идора мекунад; меъмории актор–мунаққиди Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG)-ро дар муҳити MATLAB Simulink R2024b омӯзонида, сиёсати омӯхташударо дар контроллери рақамии Wavect дар асоси FPGA дар вақти воқеӣ татбиқ менамояд. Дар симулятсия, барои бори 20 Nm ва диапазони 1000–3000 RPM пулсатсияи моменти гардиш аз қулла то қулла дар ҳудуди %1,29 то %2,08 гузориш шудааст. Бо вуҷуди ин, санҷиши таҷрибавии сахтафзор пулсатсияи лаҳзавии моментро бевосита чен накарда; асосан наздик будани моменти миёнаи механикӣ ва суръатро ба натиҷаҳои симулятсия нишон додааст.

SRMҳо мошинҳои барқие мебошанд, ки ба магнити доимӣ ниёз надоранд, сохтори ротори содда доранд, мустаҳкаманд, ба хато тобоваранд ва дар диапазони васеи суръат кор карда метавонанд. Аммо геометрияи дандонадори дутарафаи статор–ротор, индуктивияти ғайрихаттие, ки ба мавқеи ротор вобаста аст, ва коммутатсияи дискретии фазаҳо истеҳсоли моментро пулсатсионӣ мекунанд. Ин пулсатсияҳо метавонанд ба ларзиш, садои акустикӣ, фарсудашавии механикӣ ва бад шудани бароҳатии ҳаракат оварда расонанд.

Ҳалли пешниҳодкардаи тадқиқоти манбаъ агенти DDPG мебошад, ки ба ҷойи истифодаи профили собити ҷараён ё ҷадвали қаблан муайяншудаи коммутатсия кунҷи фурӯзоншавиро мувофиқи шароити кор меомӯзад. Шабакаи актор офсетҳои мувофиқи фурӯзоншавиро тавлид мекунад, дар ҳоле ки шабакаи мунаққид саҳми ин амалҳоро ба ҳамвории дарозмуддати момент тавассути Q-қимат арзёбӣ мекунад. Хотираи такрори таҷриба, шабакаҳои ҳадаф ва навсозиҳои нарм устувории омӯзишро дастгирӣ мекунанд.

Чаро дар SRM Пулсатсияи Моменти Гардиш Ба Вуҷуд Меояд?

Сабаби асосии пулсатсияи моменти гардиш дар Муҳаррики Релуктансии Коммутатсионӣ он аст, ки моменти электромагнитӣ бо квадрати ҷараёни фаза ва нишебии индуктивияти фаза, ки вобаста ба кунҷи ротор тағйир меёбад, алоқаманд аст; агар ҳангоми коммутатсияи фаза ҷараёни фазаи хориҷшаванда кам гардаду ҷараёни фазаи воридшаванда ба қадри кофӣ зуд ташаккул наёбад, пайвастагии моменти умумӣ вайрон мешавад ва ин таъсир метавонад бо сершавии магнитӣ, индуктивияти ғайрихаттии вобаста ба мавқеи ротор ва ҳампӯшии нодурусти коммутатсия пурзӯр шавад.

Механизми моменти электромагнитии SRM

Дар SRM печи ротор ё магнити доимӣ вуҷуд надорад. Ротор мекӯшад ба мавқеи ҳамоҳангшудае ҳаракат кунад, ки релуктанси занҷири магнитиро кам мекунад. Муносибати асосии момент барои як фаза, ки дар манбаъ дода шудааст:

\[ T_{e,i}(\theta,t)=\frac{1}{2}i_i^2(t)\frac{dL_i(\theta)}{d\theta} \]

Дар ин ҷо \(i_i(t)\) ҷараёни фаза мебошад; \(L_i(\theta)\) индуктивияти фаза вобаста ба кунҷи ротор аст. \(dL_i/d\theta\) нишон медиҳад, ки ҳангоми чархидани ротор индуктивият бо чӣ суръат тағйир меёбад.

Муодила ду робитаи муҳимро дар бар мегирад. Якум, момент бо квадрати ҷараёни фаза алоқаманд аст; бинобар ин таъсири тағйирёбии ҷараён ба момент хаттӣ нест. Дуюм, тавлиди моменти мусбат асосан дар минтақае ба амал меояд, ки индуктивият бо кунҷи ротор зиёд мешавад, яъне \(dL/d\theta>0\). Аз ин рӯ, барои контроллер муҳим аст, ки фазаро дар минтақаи дурусти ротор энергия диҳад.

Моменти умумии электромагнитии чор фаза дар манбаъ чунин дода шудааст:

\[ T_e(\theta,t)=\sum_{i\in\{A,B,C,D\}}T_{e,i}(\theta,t) =\frac{1}{2}\sum_i i_i^2(t)\frac{dL_i(\theta)}{d\theta} \]

Ин ҷамъ асоси физикии стратегияи кам кардани пулсатсияи моментро шарҳ медиҳад: агар саҳми моменти ҳар фаза бо вақтбандии мувофиқ ба ҳам пӯшонида шавад, моменти умумии электромагнитӣ ҳамвортар мегардад.

Пулсатсияи момент чӣ гуна чен карда мешавад?

Метрикаи асосии пулсатсияи момент аз қулла то қулла дар манбаъ:

\[ TR(\%)=\frac{T_{\max}-T_{\min}}{T_{\mathrm{avg}}}\times100 \]

\(T_{\max}\) моменти баландтарин дар як даври барқӣ; \(T_{\min}\) моменти пасттарин; ва \(T_{\mathrm{avg}}\) моменти миёнаро нишон медиҳад. Ҳар қадар таносуб хурдтар бошад, тавлиди момент ҳамвортар ҳисобида мешавад.

Тадқиқот барои арзёбии вақти пайваста инчунин шакли нормализатсияшудаи RMS-ро медиҳад:

\[ TR_{\mathrm{RMS}}= \frac{ \sqrt{\frac{1}{T}\int_0^T [T_e(t)-T_{\mathrm{avg}}]^2dt} } {T_{\mathrm{avg}}} \]

Ин шакл на танҳо нуқтаҳои баландтарин ва пасттарин, балки бузургии умумии ба энергия монанди инҳироф аз моменти миёна дар тӯли як даври барқиро низ ба назар мегирад.

Динамикаи электрикии фаза

Муодилаи шиддати як фазаи SRM дар манбаъ:

\[ V_s(t)=R_i i_i(t)+\frac{d}{dt}[L_i(\theta(t))i_i(t)] \]

чунин аст. Ҳангоми кушодани ҳосила:

\[ V_s(t)=R_i i_i(t)+L_i(\theta)\frac{di_i(t)}{dt} +i_i(t)\dot{\theta}\frac{dL_i(\theta)}{d\theta} \]

ба даст меояд. Узви охир робитаи байни ҳаракати барқӣ ва механикиро нишон медиҳад. Вақте суръати ротор тағйир меёбад, ҳамон шиддат ва стратегияи коммутатсия ҳатман ҳамон рафтори ҷараёнро ба вуҷуд намеоранд. Ин яке аз сабабҳои физикии душвории усулҳои асосёфта ба кунҷҳои собити фурӯзоншавӣ дар диапазони васеи суръат мебошад.

Харитаи таҷрибавии индуктивият

Дар тадқиқот индуктивияти фаза танҳо ҳамчун каҷи назариявӣ қабул нашудааст. Дар дастгоҳи таҷрибавии нишоншуда дар саҳифаҳои 10–11 ченкунаки дақиқи LCR истифода шуда; ротор дастӣ бо қадамҳои 10-дараҷаӣ гардонда шуда ва индуктивияти фаза дар ҳар мавқеъ сабт гардидааст. Истиноди мавқеи ротор тавассути incremental encoder, ки ба нӯги ғайримуҳаррикии вал пайваст ва бо 5 V DC ғизо дода мешавад, пайгирӣ шудааст.

Манбаъ индуктивияти ҳамоҳангшударо 55 mH ва индуктивияти ноҳамоҳангшударо 12 mH гузориш мекунад. Профилҳои ченшудаи индуктивият ҳамчун истиноди физикӣ ба муҳити идоракунӣ ворид шудаанд, то ба агент дар муайян кардани минтақаҳои дорои \(dL/d\theta\)-и мусбати баланд кумак кунанд.

Чаро табдилдиҳандаи Asymmetrical Half-Bridge?

Табдилдиҳандаи чорфазаи ASHB барои ҳар фаза ду калиди идорашаванда ва ду диод истифода мебарад. Дар тадқиқот се ҳолати асосии барқӣ муайян шудааст:

ҲолатШиддати фазаВазифаи асосӣ
Магнитонидан+\(V_{DC}\)Ҳар ду калиди идорашаванда кушодаанд; ҷараёни фаза зуд меафзояд.
Гардиши озод0 VЯке аз калидҳо кушода, дигаре баста аст; ҷараёни фаза ба гардиш идома медиҳад.
Демагнитонидан−\(V_{DC}\)Ҳар ду калид бастаанд; энергияи магнитии печ ба шинаи DC баргардонда мешавад ва ҷараёни фаза кам карда мешавад.

Идоракунии мустақили фазаҳои ASHB ва қобилияти зуд зиёд/кам кардани ҷараён барои он ки агенти DDPG вақти фурӯзоншавиро аз рӯйи фаза танзим карда тавонад, аҳамияти марказӣ дорад.

DDPG Пулсатсияи Моментро Чӣ Гуна Кам Мекунад?

Контроллери DDPG ҳолати ченшудаи муҳаррикро ба офсетҳои пайвастаи кунҷи фурӯзоншавии чор фаза табдил медиҳад; шабакаи актор амали идоракуниро тавлид мекунад, шабакаи мунаққид бошад мукофоти умумии ояндаи ин амалро арзёбӣ менамояд ва дар ҷараёни омӯзиш вақтбандии коммутатсияҳое, ки пулсатсияи камтари момент ба вуҷуд меоранд, тақвият дода мешаванд.

Масъалаи идоракунӣ ҳамчун Раванди Қароргирии Марков муайян мешавад

Манбаъ муҳити омӯзиши тақвиятиро:

\[ M=(S,A,P,R,\gamma) \]

ҳамчун Раванди Қароргирии Марков муайян мекунад.

  • Фазои ҳолат \(S\): ҷараёнҳои фаза, моменти электромагнитӣ, пайвастагии ҷараёни магнитӣ, суръати ротор, мавқеи ротор ва амалҳои қаблии идоракунӣ.
  • Фазои амал \(A\): офсетҳои пайвастаи кунҷи фурӯзоншавии чор фаза.
  • Гузариш \(P\): гузариши муҳаррик ба ҳолати нав пас аз татбиқи як амал.
  • Мукофот \(R\): сигнали самаранокӣ, ки пулсатсияи пасти момент ва шароити кори ҳамворро ҳавасманд мекунад.
  • Омили тахфиф \(\gamma\): вазни мукофотҳои оянда дар оптимизатсияи ҳозира.

Ҳадафи сиёсат зиёд кардани мукофоти умумии тахфифшудаи интизоршаванда аст:

\[ J(\pi)=E_{\pi}\left[\sum_{k=0}^{\infty}\gamma^k r(s_k,a_k)\right] \]

Шабакаи актор

Сиёсати детерминистии актор:

\[ a=\mu(s|\theta^\mu) \]

чунин аст. Дар манбаъ шабакаи актор вектори 13-ченаи ҳолати муҳаррикро қабул мекунад; се қабати пинҳонии fully-connected бо 256, 128 ва 64 нейронро истифода мебарад ва бо чор нейрони баромад офсетҳои кунҷи фурӯзоншавии чор фазаро тавлид мекунад. Дар қабатҳои пинҳонӣ ReLU ва дар баромад фаъолсозии tanh истифода мешавад.

Баромади tanh ба ҳадди физикии кунҷ табдил дода мешавад, то амал дар доираи коммутатсияи татбиқшавандаи муҳаррик боқӣ монад.

Шабакаи мунаққид

Шабакаи мунаққид ҳам ҳолати муҳаррик ва ҳам амали акторро қабул мекунад ва:

\[ Q(s,a|\theta^Q) \]

қимати дарозмуддати амалро, ки бо он ифода мешавад, тахмин мекунад. Дар манбаъ шарҳ дода мешавад, ки мунаққид ҳолати 13-чена ва амали чорченаро дар вуруди умумии 17-чена муттаҳид карда, пас аз қабатҳои дорои 256 ва 128 нейрон як Q-қимати скалярӣ тавлид мекунад.

Ҳадаф барои мунаққид:

\[ y_k=r_k+\gamma Q'\left(s_{k+1}, \mu'(s_{k+1}|\theta^{\mu'})|\theta^{Q'}\right) \]

муқаррар шудааст. Мунаққид бо кам кардани квадрати фарқи байни Q-қимати пешбинишуда ва ин ҳадаф омӯзонида мешавад.

Ҳамкории актор–мунаққид

Актор амали дурустро мустақиман “намедонад”. Он аз градиенти Q-қимати мунаққид нисбат ба амал истифода мебарад:

\[ \nabla_{\theta^\mu}J \approx \frac{1}{N}\sum_{k=1}^{N} \nabla_aQ(s,a|\theta^Q)|_{a=\mu(s)} \nabla_{\theta^\mu}\mu(s|\theta^\mu) \]

Ин градиент акторро ба кунҷҳои фурӯзоншавие равона мекунад, ки мунаққид онҳоро бо мукофоти баландтари дарозмуддат алоқаманд медонад.

Хотираи такрори таҷриба ва шабакаҳои ҳадаф

Ҳар як ҳамкорӣ:

\[ (s_k,a_k,r_k,s_{k+1}) \]

ҳамчун чоргона дар replay buffer сабт мешавад. Ҳангоми омӯзиш интихоби тасодуфии mini-batch аз таҷрибаҳои гузашта коррелятсияи аз пайдарҳамии вақт ба вуҷудомадаро кам мекунад.

Актор ва мунаққид инчунин нусхаҳои ҳадафии оҳиста навшаванда доранд. Дар тадқиқот омили soft-update \(\tau=0.005\) истифода шудааст. Ҳадаф пешгирӣ аз он аст, ки тағйироти босуръати шабакаҳои омӯзанда қиматҳои ҳадафро ҳамзамон аз ҳад зиёд тағйир диҳанд.

Садои иктишофӣ

Дар оғози омӯзиш ба амал садои Ornstein–Uhlenbeck илова карда мешавад:

\[ a_t=\mu(s_t|\theta^\mu)+N_t \]

Дар манбаъ параметрҳои садо \(\mu=0\) ва \(\sigma=0.25\) дода шудаанд. Ин равиш имкон медиҳад, ки дар фазои амали пайваста вақтҳои гуногуни фурӯзоншавӣ омӯхта шаванд.

Гиперпараметрҳои асосии омӯзиш

ПараметрҚимат
Суръати омӯзиши актор1 × 10−4
Суръати омӯзиши мунаққид2 × 10−4
Омили тахфиф \(\gamma\)0,99
Навсозии шабакаи ҳадаф \(\tau\)0,005
Replay buffer1 × 106 намуна
Mini-batch128
Садои иктишофӣOrnstein–Uhlenbeck, μ = 0, σ = 0,25
Омӯзиши ҳадди аксар500 episode
Дарозии episode1 s симулятсия

Манбаъ шарҳҳои рафтории ин гиперпараметрҳоро “heuristic” меномад ва рӯшан мегӯяд, ки онҳо кафолати расмии устуворӣ ё наздикшавиро ба вуҷуд намеоранд.

Робитаи байни мукофот ва пулсатсияи момент

Робитаи оддии мукофот, ки дар таҳлили натиҷаҳо дода шудааст:

\[ r=100-TR(\%) \]

чунин аст. Бо кам шудани пулсатсияи момент мукофот зиёд мешавад. Дар Расми 24 нишон дода шудааст, ки пулсатсияи баланд ва мукофоти паст дар оғози омӯзиш баъд аз тақрибан 0,15 s ба пулсатсияи пасттар ва мукофоти баландтар мегузарад.

Бо вуҷуди ин, мақола дар бахшҳои дигар мегӯяд, ки функсияи мукофот хатои пайгирии момент ва тағйироти идоракуниро низ ҷазо медиҳад. Аз ин рӯ, Equation 30 бояд ҳамчун робитаи хаттии ошкоре арзёбӣ шавад, ки барои тафсири графики натиҷа истифода мешавад; набояд фарз кард, ки он ягона муодилаи ҳамаи ҷузъиёти тарҳи мукофоти дар манбаъ додашуда аст.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Низоми симулятсия

Низом дар муҳити MATLAB Simulink R2024b аз чор ҷузъи асосии физикӣ/идоракунӣ иборат аст:

  1. SRM-и чорфазаи 8/6-қутба,
  2. табдилдиҳандаи қувваи чорфазаи ASHB,
  3. блоки observation/state, ки ҳолатҳои муҳаррикро ҷамъ мекунад,
  4. агенти DDPG актор–мунаққид, ки офсетҳои кунҷи фурӯзоншавиро тавлид мекунад.

Манбаъ дар Ҷадвали 3 барои симулятсия 220 V DC link, бори 20 Nm, диапазони суръати 1000–3000 RPM, индуктивияти ҳамоҳангшудаи 55 mH ва ноҳамоҳангшудаи 12 mH ва пайвастагии максималии ҷараёни магнитии фазаи 1,5 Wb-ро медиҳад.

Наздикшавии омӯзиш

Дар Расми 16 нишон дода мешавад, ки episode reward ва қиматҳои Episode Q0, ки critic пешбинӣ мекунад, дар ҷараёни омӯзиш зиёд шуда, пас аз тақрибан 300–350 episode ба минтақаи устувор медароянд. Омӯзиш ҳадди аксар ба 500 episode танзим шудааст.

Манбаъ ин рафторро ҳамчун наздикшавии сиёсати актор–мунаққид тафсир мекунад. Бо вуҷуди ин, тадқиқот исботи назариявӣ ё математикии наздикшавии глобалиро пешниҳод намекунад; Ҷадвали 2 низ рӯшан мекунад, ки танзимоти истифодашуда кафолати расмии устуворӣ нестанд.

Ҷараёнҳои фаза ва пайвастагии ҷараёни магнитӣ

Расми 17 профилҳои пайдарпай ва қисман ҳампӯши ҷараёнҳои чор фазаро нишон медиҳад. Манбаъ нобаробарии байни фазаҳо дар ҷараёнҳои қуллаи тақрибан 20–22 A-ро ҳамчун модулятсияи омӯхташудаи ҷараён барои ҷуброни мавқеи ротор ва фарқиятҳои индуктивият тафсир мекунад.

Дар Расми 18 пайвастагии ҷараёни магнитӣ дар ҳар фаза пайдарпай зиёд ва кам мешавад ва сатҳҳои қулла дар ҳудуди тақрибан 1,3–1,5 Wb гузориш шудаанд. Ин профили ҳампӯши энергияи магнитӣ ба пайвастагии моменти умумии электромагнитӣ саҳм мегузорад.

Натиҷаҳо дар диапазони 1000–3000 RPM

Суръати истинодӣ (RPM)Суръати устувор (RPM)Бор (Nm)Моменти миёна (Nm)Tmax (Nm)Tmin (Nm)Вақти ҷойгиршавӣ (s)Пулсатсияи момент (%)
10001012,42020,5320,7420,310,32,08
15001513,32020,7920,9620,650,31,48
20002008,62021,0621,2120,940,31,29
25002506,92021,3221,5121,220,31,38
30003038,62021,6121,8921,510,31,75

Дар ин натиҷаҳо пасттарин пулсатсияи гузоришшуда дар 2000 RPM %1,29 ва баландтарин қимат дар 1000 RPM %2,08 мебошад. Дар ҳамаи нуқтаҳои симулятсияи баррасишуда қимат аз %3 паст аст.

Муқоисаи DDPG-RL, TSF ва DITC

СуръатDDPG-RLTSFDITC
1500 RPM1,48%16,16%24,26%
3000 RPM1,75%23,01%32,16%

Муқоиса дар ҳамон модели муҳаррики 8/6, табдилдиҳандаи чорфазаи ASHB, 220 V DC link, бори 20 Nm ва ҳамон нуқтаҳои суръат гузаронида шудааст. Барои TSF ҷадвали собити cubic torque-sharing lookup table, барои DITC hysteresis band ва кунҷҳои собити коммутатсия истифода шудаанд. DDPG-RL бошад кунҷҳои фурӯзоншавиро тавассути сиёсати омӯхташуда ба таври мутобиқшаванда тағйир медиҳад.

Ин натиҷа танҳо муқоисаеро дастгирӣ мекунад, ки бо конфигуратсияҳои TSF ва DITC-и дар манбаъ татбиқшуда анҷом дода шудааст. Аз ин тадқиқот хулосаи васеътаре, ба монанди “DDPG дар ҳама ҳолат аз ҳамаи усулҳои имконпазири классикии идоракунӣ беҳтар аст”, баровардан мумкин нест.

Санҷиши сахтафзор

Дар дастгоҳи таҷрибавии нишоншуда дар саҳифаҳои 35–38, SRM-и 8/6 механикӣ ба генератори DC-и алоҳида барангехташуда пайваст шудааст. Генератор бори механикии танзимшаванда эҷод мекунад. Идоракунии муҳаррике, ки тавассути табдилдиҳандаи ASHB ронда мешавад, аз ҷониби контроллери рақамии Wavect дар асоси FPGA иҷро шудааст.

Манбаъ барои муҳаррики таҷрибавӣ хусусиятҳои зеринро гузориш мекунад:

ХусусиятҚимат
Қувваи вал3,7 kW / 5 HP
Таъминот220 V
Ҷараён5–10 A
Конфигуратсия8 қутби статор / 6 қутби ротор
Суръати номиналӣ3000 RPM
Моменти номиналӣ8–25 Nm
Муқовимати фаза0,22 Ω/faz
Моменти инерсия0,0055 kg·m²
Encoder24 PPR
Самаранокии гузоришшуда90%

Моменти механикие, ки дастгоҳи ченкунии момент–суръат бо воҳиди kg·m медиҳад:

\[ T_{\mathrm{Nm}}=T_{\mathrm{kg\cdot m}}\times 9.81 \]

бо ин баробарӣ ба Nm табдил дода шудааст.

Натиҷаҳои таҷрибавии моменти миёна

Суръат (RPM)Момент (kg·m)Момент (Nm)Қувваи баромад (kW)
10022,0920,512,16
15032,1120,713,26
20012,1320,904,38
25042,1521,095,55
30052,1721,286,67

Оё Пулсатсияи Момент дар Санҷиши Таҷрибавӣ Бевосита Чен Карда Шуд?

Не. Дар тадқиқоти манбаъ дастгоҳи таҷрибавӣ ченкуниҳои моменти миёнаи механикӣ, суръати вал ва қувваи баромадро таъмин мекунад; пулсатсияи момент аз қулла то қулла бошад аз шаклҳои мавҷи моменти электромагнитии симулятсияшуда ҳисоб шудааст, зеро ченкунии зарурии лаҳзавии момент бо паҳнои басомади баланд анҷом дода нашудааст.

Ин тафовут барои дуруст тафсир кардани сатҳи далелҳои тадқиқот муҳим аст. Натиҷаҳои сахтафзор нишон медиҳанд, ки сиёсати омӯзонидашудаи DDPG метавонад дар FPGA дар вақти воқеӣ иҷро шавад ва моменти миёнаи таҷрибавӣ ба моменти миёнаи симулятсия наздик аст. Аммо қиматҳои %1,29–%2,08 дар Ҷадвали 7 қиматҳои ripple нестанд, ки бевосита бо сенсори таҷрибавии момент чен шуда бошанд.

Тафовутҳои ҳисоботдиҳии рақамӣ дар дохили манбаъ

Манбаъ баъзе параметрҳоро дар бахшҳои гуногун бо миқёсҳои гуногун гузориш мекунад ва хомӯшона ба як қимат овардани онҳо муносиб нест.

  • Дар Ҷадвали 3-и симулятсия 75 kW rated power нишон дода шудааст; муҳаррики таҷрибавӣ дар Ҷадвали 10 3,7 kW / 5 HP дода шудааст.
  • Дар Ҷадвали 3 ҷараёни симулятсияшудаи фаза 5–10 A нишон дода шудааст, дар ҳоле ки дар шарҳи Расми 17 гуфта мешавад, ки ҷараёнҳои фаза ба қиматҳои қуллаи тақрибан 20–22 A мерасанд.
  • Гарчанде барои муҳаррики таҷрибавӣ қувваи вали 3,7 kW дода шудааст, дар Ҷадвали 11 дар нуқтаҳои суръати баланд қувваи баромади 5,55 kW ва 6,67 kW гузориш мешавад.

Азбаски манбаъ дар бораи чӣ гуна мувофиқ кардани ин қиматҳо шарҳи кофӣ намедиҳад, Verianla онҳоро бо аз нав ҳисоб кардан ё илова кардани фарзия ислоҳ намекунад. Агар барои такрорпазирӣ ё миқёсдиҳии тарҳ истифода шаванд, ин нуқтаҳо бояд аз ҷониби corresponding author равшан карда шаванд.

Натиҷаҳое, ки тадқиқот дастгирӣ мекунад

  • Агенти DDPG метавонад офсетҳои кунҷи фурӯзоншавии чор фазаро ҳамчун амалҳои пайвастаи идоракунӣ омӯзад.
  • Дар шароити симулятсияи баррасишуда пулсатсияи момент дар ҳудуди %1,29–%2,08 гузориш шудааст.
  • Нисбат ба конфигуратсияҳои TSF ва DITC дар ҳамин тадқиқот, DDPG-RL пулсатсияи камтари момент ба вуҷуд овардааст.
  • Сиёсати омӯхташуда ба контроллери дар асоси FPGA интиқол дода шуда, дар дастгоҳи воқеии муҳаррик иҷро шудааст.
  • Қиматҳои таҷрибавии моменти миёнаи механикӣ ба қиматҳои гузоришшудаи моменти миёнаи симулятсия наздик ёфт шудаанд.
  • Фазои амали пайвастаи DDPG барои танзими нозуки кунҷи фурӯзоншавӣ аз рӯйи фаза мувофиқ аст.

Натиҷаҳое, ки тадқиқот дастгирӣ намекунад

  • Гуфтан мумкин нест, ки дар низоми таҷрибавӣ пулсатсияи моменти %1,29–%2,08 бевосита бо сенсор чен шудааст.
  • Фаъолият берун аз 1000–3000 RPM бо ин таҷрибаҳо тасдиқ нашудааст.
  • Нишон дода нашудааст, ки online омӯзиш дар ҳамаи контроллерҳои дарунсохти камхарҷ татбиқшаванда аст.
  • Хулоса кардан мумкин нест, ки DDPG дар ҳамаи геометрияҳои SRM, синфҳои қувва ва шароити бор ҳамон фаъолиятро медиҳад.
  • Камшавии садои акустикӣ бевосита чен карда нашудааст; он ҳамчун мавзӯи тадқиқоти оянда гузошта шудааст.
  • Оптимизатсияи бисёрҳадафаи самаранокии энергия–moment ripple қисми тадқиқоти ҳозира нест.
  • Дар манбаъ исботи расмии устувории глобалӣ ё наздикшавии DDPG пешниҳод намешавад.

Маҳдудиятҳо ва тадқиқоти оянда

Муаллифон аввал қайд мекунанд, ки омӯзиш ва санҷиш ба минтақаи муайяни кори 1000–3000 RPM маҳдуданд. Баромадани хеле дур аз ин минтақа метавонад омӯзиши нав ё мутобиқсозии иловагиро талаб кунад.

Маҳдудияти дуюм арзиши offline омӯзиш аст. Омӯзиши сиёсати DDPG шумораи зиёди episode-и симулятсияро талаб мекунад; аммо пас аз анҷоми омӯзиш сиёсат дар татбиқи вақти воқеӣ мисли контроллери собит истифода мешавад.

Маҳдудияти сеюм платформаи ҳисоббарорӣ мебошад. Тадқиқот татбиқпазириро дар платформаҳои рақамии баландмаҳсули идоракунӣ, ба монанди FPGA, нишон медиҳад; дар сахтафзори камхарҷ, махсусан барои online омӯзиш, маҳдудиятҳои протсессор ва хотира метавонанд вуҷуд дошта бошанд.

Самтҳои тадқиқоти оянда: минтақаи васеътари суръат, вақти кӯтоҳтари омӯзиш, оптимизатсияи бисёрҳадафа байни самаранокӣ ва пулсатсияи момент, фурӯнишонии бевоситаи садои акустикӣ, ҳамгироӣ бо платформаи нақлиёти барқии бо батарея ғизогиранда ва усулҳои муассиртари online мутобиқсозӣ.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Тадқиқоти аслӣ: Deep Deterministic Policy Gradient-Based Actor–Critic Reinforcement Learning for Torque Ripple Minimization in Switched Reluctance Motors

Муаллифон: Divya Ramasamy; Sundaram Maruthachalam.

Муассисаҳо: Department of Electrical and Electronics Engineering, PSG Institute of Technology and Applied Research; Department of Electrical and Electronics Engineering, PSG College of Technology, Tamilnadu, India.

Corresponding author: Divya Ramasamy.

Маҷалла: Machines.

Ношир: MDPI.

Ҷилд / шумора / мақола: 14(3), 333.

DOI: 10.3390/machines14030333.

Ирсол: 9 январи 2026.

Бозбинӣ: 25 феврали 2026.

Қабул: 11 марти 2026.

Нашр: 16 марти 2026.

Навъи манбаъ ва баррасии ҳамтоён: Мақолаи тадқиқотии аз баррасии ҳамтоён гузашта.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Маблағгузорӣ: Гузориш шудааст, ки тадқиқот аз ташкилотҳои маблағгузории давлатӣ, тиҷоратӣ ё ғайритиҷоратӣ маблағгузории мушаххас нагирифтааст.

Ихтилофи манфиатҳо: Муаллифон ихтилофи манфиатҳоро гузориш намекунанд.

Дастрасии маълумот: Гуфта мешавад, ки саҳмҳои аслии тадқиқот дар мақола мавҷуданд ва саволҳои иловагӣ метавонанд ба corresponding author равона карда шаванд.

Саҳмҳои муаллифон: Консептуализатсия D.R. ва S.M.; усул, нармафзор ва санҷиш D.R.; таҳлили формалӣ ва захираҳо S.M.; тарҳи аввалия D.R.; бозбинӣ/таҳрир D.R.; визуализатсия D.R. ва S.M.; роҳбарӣ S.M.

Усул: Тавсифи таҷрибавии индуктивият + омӯзиши DDPG дар MATLAB Simulink + симулятсияи 8/6 SRM + муқоисаи TSF ва DITC + татбиқи сахтафзории вақти воқеӣ дар асоси FPGA.

Маҳдудияти асосии таҷриба: Таҷрибаи сахтафзор рафтори моменти миёнаи механикӣ ва суръатро тасдиқ мекунад; фоизи пулсатсияи момент на аз ченкунии бевоситаи таҷрибавии моменти лаҳзавӣ, балки аз моменти электромагнитии симулятсияшуда ҳисоб шудааст.

Огоҳии ҳисоботдиҳӣ дар дохили манбаъ: Қувваи муҳаррики симулятсия ва таҷриба ва баъзе қиматҳои ҷараён дар бахшҳои гуногун ба тарзе гузориш шудаанд, ки мустақиман бо ҳам мувофиқат намекунанд. Азбаски манбаъ шарҳи кофӣ намедиҳад, ин қиматҳо аз ҷониби Verianla ислоҳ нашудаанд ё ба як қимати умумӣ маҷбуран оварда нашудаанд.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо