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 / MATLAB / Ошкорсозии Нуқсони ITSC дар Драйвҳои PMSM-и Нақлиёти Барқӣ: Гибриди Мантиқи Номуайяни Навъи-2 ва Филтри Васеъшудаи Калман
MATLAB

Ошкорсозии Нуқсони ITSC дар Драйвҳои PMSM-и Нақлиёти Барқӣ: Гибриди Мантиқи Номуайяни Навъи-2 ва Филтри Васеъшудаи Калман

Ин таҳқиқот барои ошкор кардани нуқсонҳои кӯтоҳпайвастшавии байнипечӣ (Inter-Turn Short Circuit, ITSC), ки метавонанд дар печҳои статори муҳаррикҳои синхронии магнити доимӣ дар нақлиёти барқӣ ба вуҷуд оянд, ҳатто дар шароити намоёншавии паст, усули гибридии ташхиси нуқсон, ки Мантиқи Номуайяни Навъи-2 (Type-2 Fuzzy Logic, T2-FL)-ро бо Филтри Васеъшудаи Калман (Extended Kalman Filter, EKF) муттаҳид мекунад

31/08/2026  Veri Anla 37 боздид
Ошкорсозии Нуқсони ITSC дар Драйвҳои PMSM-и Нақлиёти Барқӣ: Гибриди Мантиқи Номуайяни Навъи-2 ва Филтри Васеъшудаи Калман

Ин таҳқиқот барои ошкор кардани нуқсонҳои кӯтоҳпайвастшавии байнипечӣ (Inter-Turn Short Circuit, ITSC), ки метавонанд дар печҳои статори муҳаррикҳои синхронии магнити доимӣ дар нақлиёти барқӣ ба вуҷуд оянд, ҳатто дар шароити намоёншавии паст, усули гибридии ташхиси нуқсонро пешниҳод мекунад, ки Мантиқи Номуайяни Навъи-2 (Type-2 Fuzzy Logic, T2-FL)-ро бо Филтри Васеъшудаи Калман (Extended Kalman Filter, EKF) муттаҳид месозад. Муҳаррики синхронии магнити доимӣ (Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM) мошини электрикии синхронӣ мебошад, ки майдони магнитии роторро аз магнитҳои доимӣ таъмин мекунад ва бинобар зичии баланди қувва дар системаҳои кашиши нақлиёти барқӣ васеъ истифода мешавад.

Дар меъмории пешниҳодшудаи T2-FL–EKF ду қабати баҳодиҳӣ вазифаҳои гуногунро иҷро мекунанд. T2-FL хатои баҳодиҳии ҷараёни муҳаррик ва тағйирёбии ин хаторо истифода бурда, барои муқовимати статор \(R_s\) қимати ислоҳи мутобиқшавандаро тавлид мекунад. EKF бошад, бо истифода аз шиддатҳо ва ҷараёнҳои ченшудаи статор ва муқовимати статоре, ки аз ҷониби T2-FL нав карда шудааст, ҷараёнҳои статор, суръати ротор ва кунҷи роторро дар вақти воқеӣ баҳогузорӣ мекунад.

Асоси ангезаи таҳқиқот дар он аст, ки дар нуқсонҳои барвақт ё камнамоёни ITSC нишондиҳандаҳои классикии нуқсон амплитудаи паст доранд ва садои ченкунӣ ҳамроҳ бо номуайянии параметр метавонад нуқсонро пинҳон кунад. Footprint of Uncertainty (FOU) дар мантиқи номуайяни Interval Type-2 дараҷаи узвиятро ба ҷойи як каҷии дақиқ бо минтақаи номуайянӣ ифода карда, ба баҳодиҳии таҳаммулпазиртар нисбат ба чунин номуайяниҳои тағйирёбанда равона шудааст.

Дар симулятсияҳои MATLAB/Simulink муқовимати нуқсон \(R_f=1\,\Omega\) истифода шуда, ду сатҳи гуногуни ITSC, яъне \(\mu=25\%\) ва \(\mu=50\%\), арзёбӣ шудаанд. Манбаъ коэффисиенти нуқсони 25%-ро ҳамчун 40 печи кӯтоҳпайвастшуда ва “намоёншавии паст”, ва коэффисиенти нуқсони 50%-ро ҳамчун 80 печи кӯтоҳпайвастшуда ва “намоёншавии баландтар” муайян мекунад.

Дар натиҷаҳое, ки се равиши ошкорсозии нуқсон дар як шароити намоёншавии паст муқоиса шудаанд, қиматҳои RMSE-и баҳодиҳии муқовимати статор барои EKF-и классикӣ 0.010378, барои FL–EKF 0.0066925 ва барои T2-FL–EKF-и пешниҳодшуда 0.0066416 гузориш шудаанд. Дар ҳамин муқоиса T2-FL–EKF ба қимати MAPE-и %1.6101 расида, аз ҷониби манбаъ ҳамчун равиши дорои баландтарин дақиқӣ арзёбӣ шудааст.

Бо вуҷуди ин, таҳқиқот пурра бар MATLAB/Simulink асос ёфтааст. Санҷиши таҷрибавӣ дар PMSM-и воқеӣ, инвертор, системаи идоракунии DSP ё нақлиёти барқии воқеӣ ҳанӯз анҷом дода нашудааст. Муаллифон татбиқи таҷрибавии бар DSP асосёфтаро ҳамчун кори оянда пешниҳод мекунанд.

Чаро нуқсони ITSC барои PMSM нуқсони муҳим аст?

Кӯтоҳпайвастшавии байнипечӣ дар натиҷаи пайвастшавии номатлуби электрикии ду ё зиёда печ дар ҳамон як фазаи статор ба вуҷуд меояд. Дар печҳои кӯтоҳпайвастшуда ҷараёнҳои маҳаллии баланд пайдо шуда метавонанд; ин метавонад гармшавии печро зиёд кунад, тавозуни электромагнитиро вайрон намояд ва ҳангоми пешрафти нуқсон ба осеби васеътари печҳо оварда расонад.

Азбаски PMSM дар системаҳои кашиши нақлиёти барқӣ дар маркази тавлиди қувваи кашиш қарор дорад, нуқсони пешраванда дар печи муҳаррик метавонад на танҳо ба самаранокии муҳаррик, балки ба тавлиди моменти чархзанӣ ва эътимоднокии системаи кашиш низ таъсир расонад. Манбаъ таъкид мекунад, ки ITSC хавфест, ки метавонад ба вайроншавии момент, баландшавии ҳарорати печ ва дар ҳолати шадид ба аз даст рафтани пурраи системаи кашиш оварда расонад.

Схемаи эквивалентии ITSC, ки дар манбаъ истифода шудааст

Манбаъ дар Расми 1 фазаи нуқсондори статорро ба ду зерқисм ҷудо мекунад:

  • қисми солими печ,
  • қисми печи кӯтоҳпайвастшуда.

Ба минтақаи кӯтоҳпайвастшавӣ муқовимати нуқсон \(R_f\) ба таври параллелӣ пайваст карда мешавад. Ин сохтор имкон медиҳад, ки ҷараёни кӯтоҳпайвастшавӣ аз ҷараёнҳои муқаррарии сефазаи муҳаррик ҷудогона модел карда шавад.

Шиддати ITSC:

\[ \mu=\frac{T_{fault}}{T_{total}} \]

муайян карда мешавад. \(T_{fault}\) шумораи печҳои кӯтоҳпайвастшударо ва \(T_{total}\) шумораи умумии печҳоро дар як фаза ифода мекунад.

Параметрҳои PMSM дар манбаъ

ПараметрҚимати манбаъ
Муқовимати статор, Rs0.44 Ω
Индуктивияти меҳвари d, Ld0.0031 H
Индуктивияти меҳвари q, Lq0.0031 H
Пайвастагии сели магнити доимӣ, ψf0.124 Wb
Ҷуфти қутбҳо4
Параметри инерсияи ротор, J0.0002 kg/m² — нишондиҳии манбаъ
Коэффисиенти соиш, fr0.0812 N·m·s/rad

Чаро T2-FL ва EKF якҷоя истифода мешаванд?

EKF бо истифода аз модели ғайрихаттии муҳаррик дар баҳодиҳии ҳолатҳои динамикӣ, аз ҷумла ҷараён, суръат ва мавқеи ротор, қавӣ аст; аммо ҳангоми тағйир ёфтани параметрҳои модел ё зиёд шудани садои ченкунӣ, дақиқии баҳодиҳӣ метавонад аз хатогиҳои параметр таъсир гирад. Вазифаи T2-FL, махсусан, ба номуайянӣ устувортар гардонидани баҳодиҳии муқовимати статоре мебошад, ки бо ITSC тағйир меёбад, ва бозпас додани ин параметри навшуда ба EKF.

Меъмории гибридӣ

Дар Расми 2-и саҳифаи 5-уми PDF усул бо ҷараёни зерини иттилоот нишон дода шудааст:

PMSM → ченкуниҳои ҷараён/шиддат → EKF → баҳодиҳии ҷараён-суръат-кунҷ

ва ба таври параллелӣ:

хатои ҷараён → T2-FL → ΔRs → EKF

сохтор истифода мешавад.

Блоки Vector Control якҷоя бо табдили электрикӣ ва PMSM барои ҳалқаи баҳодиҳии EKF контури пӯшида месозад.

Филтри Васеъшудаи Калман

EKF филтри классикии Калманро ба системаҳои ғайрихаттӣ мутобиқ мекунад. Дар таҳқиқот вектори ҳолати PMSM:

\[ x= \begin{bmatrix} i_\alpha & i_\beta & \omega & \theta \end{bmatrix}^{T} \]

муайян шудааст.

Вуруд:

\[ u= \begin{bmatrix} v_\alpha & v_\beta \end{bmatrix} \]

ва баромад:

\[ y= \begin{bmatrix} i_\alpha & i_\beta \end{bmatrix}^{T} \]

истифода мешавад.

EKF дар ҳар давраи намунагирӣ ду амали асосиро иҷро мекунад:

  1. Пешгӯӣ: Дар асоси модели муҳаррик ҳолати навбатӣ ва ковариатсияи хато баҳогузорӣ мешаванд.
  2. Ислоҳ: Ҳангоми ворид шудани ченкуниҳои нав, баҳодиҳӣ бо истифода аз коэффисиенти Калман ислоҳ карда мешавад.

Функсияҳои ғайрихаттии муҳаррик ва ченкунӣ тавассути матритсаҳои Якобиан дар атрофи ҳар нуқтаи корӣ ба таври маҳаллӣ хаттӣ карда мешаванд.

Мантиқи Номуайяни Навъи-2 номуайяниро чӣ гуна идора мекунад?

Дар мантиқи классикии номуайяни Навъи-1 дараҷаи узвият барои ҳар як вуруд бо як функсияи узвият ифода мешавад. Дар сохтори Interval Type-2 бошад, худи функсияи узвият низ метавонад номуайянӣ дошта бошад. Минтақаи байни функсияҳои болоӣ ва поёнии узвият Footprint of Uncertainty ё FOU номида мешавад. Ҳамин тавр, система метавонад на танҳо номуайянии тағйирёбандаи ченшавандаро, балки номуайянии марбут ба он ки дараҷаи узвияти ин тағйирёбанда то чӣ андоза дақиқ муайян шудааст, низ модел кунад.

Вурудҳои T2-FL

Манбаъ аз бузургиҳои ҷараёни статор тағйирёбандаи хаторо месозад.

Ду вуруди системаи номуайяни Навъи-2:

  • \(E\): хатои нормализатсияшудаи ҷараён,
  • \(E'\): ҳосилаи хато

ва диапазони корӣ барои ҳар ду тағйирёбанда:

\[ -1\leq E,E'\leq1 \]

муайян шудааст.

Баромад: ислоҳи муқовимати статор

Баромади системаи номуайян:

\[ \Delta R_s \]

буда, муқовимати статор ба таври итеративӣ:

\[ R_s(k+1)=R_s(k)+\Delta R_s(k) \]

нав карда мешавад.

Панҷ сатҳи забонии номуайян

  • NM — Манфии Миёна
  • NS — Манфии Хурд
  • Z — Сифр
  • PS — Мусбати Хурд
  • PM — Мусбати Миёна

Азбаски ҳар яке аз ду вуруд панҷ сатҳ дорад, дар маҷмӯъ 25 қоидаи Mamdani муайян шудааст.

E / E′NMNSZPSPM
NMNMNMNSZPS
NSNMNSZPSPM
ZNSZZZPS
PSZPSPSPMPM
PMPSPMPMPMPM

Чаро Karnik–Mendel истифода мешавад?

Азбаски баромади системаи номуайяни Навъи-2-ро мустақиман ба функсияи классикии ададии узвият овардан мумкин нест, аввал амали type-reduction иҷро мешавад. Манбаъ барои ин марҳила алгоритми итеративии Karnik–Mendel-ро истифода мебарад.

Занҷири коркард:

Fuzzification → inference-и 25-қоидагӣ → Karnik–Mendel type reduction → centroid defuzzification → ΔRs

мебошад.

Расми 5-и саҳифаи 8-уми PDF ин меъмориро равшан нишон медиҳад. Расми 6-и саҳифаи 9 бошад, сарҳадҳои болоӣ-поёнии маҷмуаҳои узвияти NM, NS, Z, PS ва PM ва минтақаҳои FOU-ро нишон медиҳад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Арзёбии устуворӣ

Симулятсияи аввал рафтори баҳодиҳии суръат ва сохтори идоракуниро дар шароити тағйирёбандаи ронандагӣ меомӯзад. Манбаъ давраи кӯтоҳшудаи ронандагиро истифода мебарад, ки аз марҳилаҳои суръатгирӣ, тормоздиҳӣ, таваққуф ва суръатгирии дубора иборат аст.

Муҳаррик ҳам дар шароити солим ва ҳам нуқсондор:

\[ T_L=1\ \text{N·m} \]

зери моменти бор қарор дода шудааст.

Баҳодиҳии суръат

Расми 7-и саҳифаи 10-уми PDF суръати ченшуда ва баҳододашудаи муҳаррикро якҷоя нишон медиҳад. Ду каҷ дар қисмҳои кори устувор қариб пурра ба ҳам меоянд.

Фарқиятҳои бештар намоён дар гузаришҳои тези:

  • суръатгирӣ,
  • тормоздиҳӣ,
  • таваққуф,
  • суръатгирии дубора

ба вуҷуд меоянд.

Муаллифон ин фарқиятҳои гузариширо бо вақти маҳдуди посухи мушоҳидагар ва таъсирҳои инерсияи механикӣ шарҳ медиҳанд.

Суръати кунҷӣ ва мавқеи ротор

Расми 8-и саҳифаи 11-уми PDF суръати кунҷии истинодии воқеӣ ва қимати баҳододашударо, Расми 9 бошад, кунҷи ченшуда ва баҳододашудаи роторро нишон медиҳад.

Манбаъ гузориш медиҳад, ки ду сигнал дар маҷмӯъ як модели динамикиро пайравӣ мекунанд ва мушоҳидагари T2-FL–EKF дар баҳодиҳии мавқеи ротор ҳамоҳангсозии хубро таъмин мекунад.

Бо вуҷуди ин, барои суръат ё кунҷ қиматҳои ададии ҷудогонаи RMSE нашр нашудаанд.

Нуқсони ITSC бо намоёншавии паст чӣ гуна озмуда мешавад?

Дар арзёбии ҳассосият муқовимати нуқсон собит:

\[ R_f=1\ \Omega \]

нигоҳ дошта шуда, ҳиссаи печҳои кӯтоҳпайвастшуда тағйир дода шудааст.

Нуқсон:

\[ t=0.8\ s \]

дар ҳамин лаҳза фаъол карда мешавад.

Коэффисиенти нуқсонTfaultШиддатНамоёншавӣ
μ = 25%40 печБаландНамоёншавии паст
μ = 50%80 печБениҳоят баландНамоёншавии баландтар

Ҷараёнҳои сефаза

Дар Расми 10-и саҳифаи 12-уми PDF бо оғоз шудани нуқсони %50 ITSC симметрияи ҷараёнҳои сефаза вайрон мешавад. Манбаъ қайд мекунад, ки дар баробари ларзишҳои босуръати гузаришӣ асимметрияи доимӣ низ мушоҳида мешавад.

Ҷараёнҳои идоракунии d-q

Дар Расми 11 пас аз оғоз шудани ITSC дар ҷараёнҳои \(i_d\) ва \(i_q\):

  • афзоиши ripple,
  • қиматҳои қуллаи ногаҳонӣ,
  • ларзишҳои хомӯшшаванда

ба вуҷуд меоянд.

Манбаъ махсусан тағйироти \(i_q\)-ро бо вайроншавии моменти электромагнитӣ ва тағйироти \(i_d\)-ро бо ҳассосияти идоракунии сели магнитӣ вобаста мекунад.

Баҳодиҳии муқовимати статор

Дар Расми 12 муқовимати ченшуда ва баҳододашудаи статор барои \(\mu=25\%\) ва \(\mu=50\%\) муқоиса мешавад.

Манбаъ дар ин бахш қиматҳои RMSE-ро:

Сатҳи нуқсонRMSE-и баҳодиҳии муқовимати статор
μ = 25%0.0052
μ = 50%0.0076

гузориш медиҳад.

Баҳодиҳии ҷараёни нуқсон

Расми 13 ҷараёни баҳододашуда ва ченшудаи нуқсони ITSC-ро муқоиса мекунад.

Сатҳи нуқсонIf-и миёнаи баҳододашудаIf-и миёнаи ченшудаRMSE-и Ҷадвали 3
μ = 25%0.01820.02160.2303
μ = 50%0.03210.04160.5513

Ёддошти тамомияти манбаъ: Дар матни тавзеҳии ҳамин бахш барои μ=50% қимати RMSE ҳамчун 0.05513 навишта шудааст. Ҷадвали 3 бошад 0.5513 медиҳад. Ин ду қимат бо ҳам мувофиқ нестанд ва аз ҷониби Verianla хомӯшона ислоҳ нашудаанд.

Оё T2-FL–EKF аз EKF-и классикӣ ва FL–EKF беҳтар аст?

Мувофиқи муқоисаи умумии манбаъ дар шароити намоёншавии паст, усули пешниҳодшуда пасттарин қиматҳои RMSE ва MAPE-и баҳодиҳии муқовимати статорро медиҳад. Аммо фарқи ададии байни T2-FL–EKF ва FL–EKF аз фарқи байни T2-FL–EKF ва EKF-и классикӣ хеле хурдтар аст. Аз ин рӯ, натиҷаи қавитарини миқдории таҳқиқот ин аст, ки такмилдиҳии Навъи-2 асосан нисбат ба EKF-и классикӣ беҳбудии назаррас ва нисбат ба гибриди номуайяни Навъи-1 беҳбудии иловагии маҳдудтар таъмин мекунад.

Шарти умумии муқоиса

Дар бахши муқоисавӣ се алгоритм дар як шароити:

  • 0.75 s давомнокии умумии симулятсия,
  • оғози ITSC дар t = 0.2 s,
  • μ = 25% намоёншавии паст

арзёбӣ шудаанд.

Муқоисаи муқовимати статор

УсулRs RMSERs MAPEБаҳодиҳӣДақиқӣ
EKF0.0103781.8435%МиёнаМиёна
FL–EKF0.00669251.6348%БаландБаланд
T2-FL–EKF0.00664161.6101%БаландХеле баланд

Манбаъ гузориш медиҳад, ки T2-FL–EKF нисбат ба EKF-и классикӣ дар RMSE %36 беҳбудӣ таъмин кардааст.

Расми 14-и саҳифаи 15-уми PDF ҳамон баҳодиҳии муқовимати статорро барои се равиш ба таври визуалӣ муқоиса мекунад. Дар каҷи EKF-и классикӣ ларзишҳои басомади баланд бештар намоёнанд, FL–EKF онҳоро кам мекунад ва T2-FL–EKF профили ҳамвортари баҳодиҳиро нишон медиҳад.

Чаро FOU муҳим аст?

Ба шарҳи муаллифон, функсияҳои собити узвияти мантиқи номуайяни Навъи-1 метавонанд номуайянии тағйирёбандаро пурра ифода накунанд. FOU дар системаи Навъи-2 ба номуайянии сигналҳои residual-и EKF таҳаммулпазирии иловагӣ дода, ба устувортар мондани баҳодиҳии муқовимати статор мусоидат мекунад.

Ин тавзеҳ механизмест, ки таҳқиқот пешниҳод мекунад. Аммо азбаски манбаъ озмоиши аблятсионии FOU-и фаъол/ғайрифаъолро пешниҳод намекунад, тамоми фарқи самаранокии бадастомадаро танҳо ба FOU аз ҷиҳати миқдорӣ нисбат додан мумкин нест.

Арзиши ҳисоббарории усул

Манбаъ ошкоро эътироф мекунад, ки T2-FL–EKF нисбат ба EKF-и классикӣ ва FL–EKF мураккабии алгоритмии баландтар дорад. Амали Karnik–Mendel type-reduction ҳисоббарории иловагӣ талаб мекунад.

Ҳамчунин қайд мешавад, ки калибркунии номуносиби FOU метавонад вақти посухи системаро зиёд кунад.

Бо вуҷуди ин, дар таҳқиқот:

  • вақти коркард,
  • бори CPU,
  • истифодаи хотира,
  • вақти ҳисоббарорӣ барои ҳар намуна

барин ченкуниҳои арзиши ҳисоббарории вақти воқеӣ дода нашудаанд.

Оё T2-FL–EKF дар нақлиёти барқии воқеӣ тасдиқ шудааст?

Не. Натиҷаҳои таҳқиқот аз моделҳои PMSM ва ITSC-и бар MATLAB/Simulink асосёфта ба даст омадаанд. Санҷиши таҷрибавӣ бо кӯтоҳпайвастшавии воқеии байнипечӣ дар печи физикии муҳаррик, инвертори воқеӣ, садои сенсор, тағйирёбии ҳарорат, таъхири ҳисоббарории DSP ё рондани нақлиёти воқеӣ пешниҳод нашудааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот мустақиман дастгирӣ мекунад

  • Нуқсони ITSC-ро дар модели PMSM бо минтақаи печҳои кӯтоҳпайвастшуда ва муқовимати нуқсони Rf ифода кардан мумкин аст.
  • EKF метавонад ҷараёни статор, суръати ротор ва кунҷи роторро дар асоси модел баҳогузорӣ кунад.
  • T2-FL метавонад бо EKF муттаҳид карда шавад, то барои муқовимати статор Rs ислоҳи мутобиқшаванда тавлид кунад.
  • Дар системаи T2-FL метавон бо вурудҳои E ва E′ inference-и 25-қоидагии Mamdani-ро истифода бурд.
  • Алгоритми Karnik–Mendel барои type reduction истифода мешавад.
  • Ошкорсозии нуқсон дар сенарияи μ=25% бо намоёншавии паст баррасӣ шудааст.
  • Дар муқоисаи умумӣ T2-FL–EKF нисбат ба EKF ва FL–EKF қиматҳои пасттари Rs RMSE ва MAPE додааст.
  • Манбаъ нисбат ба EKF-и классикӣ аз ҷиҳати Rs RMSE беҳбудии %36-ро гузориш медиҳад.

Натиҷаҳое, ки танҳо худи таҳқиқот дастгирӣ намекунад

  • Нишон дода нашудааст, ки дар нақлиёти барқии воқеӣ ҳамон қиматҳои хато ба даст меоянд.
  • Исбот нашудааст, ки ITSC-и барвақт дар PMSM-и физикии воқеӣ бо ҳамон ҳассосият ошкор мешавад.
  • Нишон дода нашудааст, ки T2-FL–EKF барои ҳамаи намудҳои муҳаррик беҳтарин усули ташхис аст.
  • Чен карда нашудааст, ки вақти ҳисоббарорӣ дар DSP-и вақти воқеӣ кофӣ аст.
  • Нишон дода нашудааст, ки танзими FOU барои ҳамаи нуқтаҳои корӣ оптималӣ аст.
  • Нишон дода нашудааст, ки сохтори Навъи-2 нисбат ба FL–EKF дар ҳар як метрика афзоиши калони самаранокӣ медиҳад.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот

Ҷиҳати муҳими қавии таҳқиқот ин аст, ки ба ҷойи танҳо таснифи “нуқсон ҳаст/нест”, сохтори ташхиси бар модел асосёфтаро месозад, ки муқовимати статор, ҷараён, суръати ротор ва кунҷи роторро, ки ба модели физикии муҳаррик алоқаманданд, якҷоя баҳогузорӣ мекунад.

Ҷиҳати дуюми қавӣ ин аст, ки ҳолати ITSC бо намоёншавии паст махсус ҳамчун сенарияи ҷудогонаи озмоишӣ баррасӣ шудааст. Азбаски нуқсонҳои барвақт нисбат ба нуқсонҳои шиддаташон баланд барои ташхис душвортар мебошанд, ин санҷиш ба ангезаи асосии таҳқиқот мувофиқат мекунад.

Ҷиҳати сеюми қавӣ ин аст, ки усули пешниҳодшуда танҳо ба таври ҷудогона нишон дода нашуда, бо EKF-и классикӣ ва меъмории пешинаи FL–EKF дар шароити умумӣ муқоиса шудааст.

Ҷиҳати чоруми қавӣ ин аст, ки функсияҳои узвияти T2-FL, rule base-и 25-қоидагӣ ва марҳилаҳои Karnik–Mendel type-reduction дар бахши усул ба таври равшан шарҳ дода шудаанд.

Маҳдудиятҳои асосӣ

Муҳимтарин маҳдудият набудани санҷиши таҷрибавӣ мебошад.

Дар байни қиматҳои 0.05513 ва 0.5513 дар бахши Fault-current RMSE номувофиқии дохилии манбаъ ҳалнашуда боқӣ мондааст.

Байни қиматҳои хаттии суръати давраи ронандагии Robustness ва баъзе миқёсҳои графикӣ фарқиятҳое дида мешаванд, ки ҳангоми бозтавлид бояд равшан карда шаванд.

Гарчанде арзиши иловагии ҳисоббарории T2-FL зикр шудааст, бори протсессории вақти воқеии алгоритм чен карда нашудааст.

Барои танзимоти FOU таҳқиқоти фарогири ҳассосият ё оптимизатсия пешниҳод нашудааст.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

  • Унвони аслӣ: Hybrid Type-2 Fuzzy Logic–Extended Kalman Filter Approach for ITSC Fault Detection in PMSM Drives for Electric Vehicles
  • Муаллиф 1: Mabrouka Romdhane
  • Муаллиф 2: Mohamed Naoui
  • Муаллиф 3: Abdelmalek Gacem
  • Муаллиф 4: Ali Mansouri
  • Муаллифи масъул: Mohamed Naoui
  • DOI: 10.2478/pead-2026-0004
  • Маҷалла: Power Electronics and Drives
  • Ҷилд: 11
  • Шумора: 1
  • Саҳифаҳо: 61–78
  • Сол: 2026
  • Санаи ирсол: 09 Декабр 2025
  • Санаи бозбинӣ: 02 Феврал 2026
  • Санаи қабул: 08 Феврал 2026
  • Санаи нашр: 16 Март 2026
  • Навъи манбаъ: Таҳқиқоти симулятсионии MATLAB/Simulink оид ба моделсозии PMSM, баҳодиҳии ҳушманди ҳолат ва ташхиси нуқсони ITSC
  • Усули асосӣ: Hybrid Type-2 Fuzzy Logic–Extended Kalman Filter
  • Усулҳои муқоисашуда: EKF; FL–EKF; T2-FL–EKF
  • Вазъи баррасии ҳамтоён: Power Electronics and Drives маҷаллаи илмии баррасишавандаи ҳамтоён мебошад.
  • Иҷозатнома: Creative Commons Attribution 4.0 International — CC BY 4.0
  • Ношир: Sciendo
  • Пайванди расмӣ:https://doi.org/10.2478/pead-2026-0004

Параметрҳои асосии симулятсияи таҳқиқот

  • Муқовимати статори PMSM: 0.44 Ω.
  • Индуктивиятҳои меҳварҳои d/q: 0.0031 H.
  • Сели магнити доимӣ: 0.124 Wb.
  • Ҷуфти қутбҳо: 4.
  • Муқовимати нуқсон: 1 Ω.
  • Моменти бор: 1 N·m.
  • Санҷиши намоёншавии паст: μ=25%, Tfault=40 печ.
  • Санҷиши намоёншавии баланд: μ=50%, Tfault=80 печ.
  • Вурудҳои T2-FL: хатои ҷараён E ва ҳосилаи он E′.
  • Диапазони вуруди нормализатсияшуда: [-1,1].
  • Шумораи сатҳҳои забонии номуайян: 5.
  • Шумораи қоидаҳо: 25.
  • Inference: Mamdani.
  • Type reduction: Karnik–Mendel.
  • Defuzzification: centroid.

Ёддошти тамомияти ададии дохили манбаъ

Дар RMSE-и ҷараёни нуқсон барои μ=50% матни тавзеҳӣ қимати 0.05513 ва Ҷадвали 3 қимати 0.5513-ро медиҳад. Аз матни нашршуда дақиқ муайян кардан мумкин нест, ки кадоме дуруст аст. Барои μ=25% қимати 0.2303 ҳам бо abstract ва ҳам бо Ҷадвали 3 мувофиқ аст.

Қиматҳои RMSE-и муқовимати статор ба тағйирёбандаи ҷудогона тааллуқ доранд ва набояд бо fault-current RMSE омехта шаванд. Дар бахши Sensitivity қиматҳои 0.0052 ва 0.0076, ва дар муқоисаи умумии се усул барои T2-FL–EKF-и пешниҳодшуда қимати 0.0066416 гузориш шудааст.

Кори оянда

Муаллифон ният доранд санҷиши таҷрибавиро бо истифода аз DSP acquisition card анҷом диҳанд ва ин кортро ҳамчун интерфейс байни муҳити MATLAB/Simulink ва табдилдиҳандаи қувва истифода баранд. Ҳамин тавр, санҷиш дар муҳаррик ва табдилдиҳандаи физикӣ бе тағйир додани сохтори асосии алгоритм ҳадаф қарор дода шудааст.

Ҳудуди тафсири илмӣ

Таҳқиқот нишон медиҳад, ки муттаҳидсозии мантиқи номуайяни Навъи-2 бо EKF барои ошкорсозии ITSC бо намоёншавии паст ва баҳодиҳии муқовимати статор дар як модели муайяни MATLAB/Simulink PMSM муфид аст. Ҳанӯз ба таври таҷрибавӣ нишон дода нашудааст, ки натиҷаҳо дар системаи кашиши нақлиёти барқии воқеӣ бо ҳамон дақиқӣ, таъхир ё арзиши ҳисоббарорӣ ба даст меоянд.


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