KOLYUKA, N. Řízení PMS motoru s využitím senzorů magnetického toku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2025.
Pan Kolyuka Nikita vypracoval bakalářskou práci na téma řízení PMS motoru s využitím senzorů magnetického toku. Práci lze považovat za poměrně jednoduchou, jelikož cílem bylo ověřit funkčnost pouze simulačně. Vypracovaná práce má od úvodu po závěr 46 stran, což rozsahově odpovídá standardní bakalářské práci. Formálně je práce na dobré úrovni. V teoretické části rozebírá postupy modelování PMSM a návrh vektorového řízení. Avšak zcela chybí analýza využití měřených magnetických toků v řídicích algoritmech, která se váže k posledním dvěma bodům zadání. Práce s literaturou by mohla být na vyšší úrovni, student nepoužil doporučenou literaturu, a také by práci pomohlo více relevantní literatury týkající se využití magnetických toků k odhadu polohy. V praktické části práce student úspěšně realizoval model PMSM motoru v dq souřadnicích. Ten byl hotový již během semestrálního projektu. Dále bylo zpracováno jednoduché vektorové řízení, které však student kompletně přepracoval a navrhl nové řízení s využitím standardních návrhových metod pro RL obvody. Tato část je v práci přehledně zdokumentována a z mého pohledu zvládnuta velmi dobře. Další část práce se měla věnovat především návrhu estimátoru polohy s využitím měřených magnetických toků a proudů. Polohu rotoru lze odhadnout s využitím magnetického toku rotoru, avšak model motoru poskytuje na výstupu magnetické toky odpovídající tokům ve vzduchové mezeře, které jsou vůči rotorovým tokům posunuté vlivem statorového magnetického pole. Z tohoto důvodu mělo být řešeno komplexní zpracování toků, ale studentem navržené řešení na obrázku 1.16 využívá pouze arkus tangens měřených toků. Z tohoto důvodu je poloha nepřesná a neuvažuje závislost na zatěžovacím momentu. Student však ukazuje pouze minimální zatěžovací moment odpovídající proudu Iq = 0,3 A, přestože motor může pracovat až do 10 A. Taktéž zcela chybí srovnání ideální a odhadované polohy. Poslední část práce (kapitola 2.5) se měla zabývat přesností odhadu polohy při variaci parametrů Ld, Lq v algoritmu odhadu polohy. Vzhledem k navrženému řešení, které indukčnosti nepoužívá, však student mohl měnit pouze parametry motoru. V práci je ale jednoznačně uvedeno, že měnil parametry Ld a Lq v algoritmu estimátoru úhlu. Bylo by vhodné, kdyby student podrobněji vysvětlil dosažené výsledky. Problémy s vypracováním bakalářské práce byly do značné míry způsobeny častými absencemi na dohodnutých konzultacích, stejně jako nízkou snahou zapracovávat komentáře. V neposlední řadě se projevil nedostatek času, protože na začátku semestru student na práci vůbec nepracoval. Celkově práci hodnotím jako dostatečnou a navrhuji hodnocení 56E.
Pan Nikita Kolyuka vypracoval bakalářskou práci na téma: Řízení PMS motoru s využitím senzorů magnetického toku. Zadání lze po odborné a časové stránce považovat za méně náročné, jelikož je zpracováno prostřednictvím simulací. Cílem práce studenta bylo vytvořit model synchronního motoru s permanentními magnety (PMSM) a navrhnout pro něj algoritmus vektorového řízení (FOC) v prostředí MATLAB Simulink. Ten následně rozšířit o pozorovatel polohy, který je založen na magnetickém toku motoru a pozorovatel verifikovat. Práce je rozdělena na dvě hlavní části. Teoretická část práce je přehledně členěna do 6 kapitol, ve kterých se student postupně zabývá odvozením modelu PMSM a popisem algoritmu vektorového řízení. V práci je dále rozebrán postup při návrhu konstant PI regulátorů proudu a rychlosti pomocí metody kompenzace dominantního pólu soustavy. Teoretická část je přehledně napsaná, ale občas se v ní objevují odvážná nebo zavádějící tvrzení např. v kapitole 1.2.1 ohledně nahrazení experimentální identifikace modelem motoru. Dále se v teoretické části objevují několikanásobné definice stejných proměnných pod rovnicemi (např. v 1.24, 1.26 a 1.34). Předpoklad uvedený v kapitole 1.6.5, který vede ke vztahu (1.77) a výpočtu odhadu polohy z magnetických toků, je chybný a nerespektuje rovnici (1.8). V teoretické části by bylo vhodné citovat literaturu doporučenou vedoucím práce. V praktické části je práce zaměřena na popis subsystému modelu PMSM a jednotlivých bloků FOC realizovaných v prostředí MATLAB Simulink. Dále jsou v kapitole prezentovány výsledky ze simulačních experimentů, které měly demonstrovat funkčnost řídicího algoritmu a navrženého pozorovatele pro odhad polohy. Bohužel mám závažné výhrady k samotné realizaci některých částí řídicího algoritmu a provedeným experimentům. Nerozumím, jak student přišel k parametrům poloměru a hmotnosti hřídele motoru, které mají dle Tab. 2.2 0,3 m a 10 g. Na základě těchto hodnot je vypočten moment setrvačnosti, který je použit v simulacích. Dále musím konstatovat, že proudové regulátory jsou nastaveny příliš agresivně, což však nelze z grafů v práci posoudit, protože chybí přechodové charakteristiky dq-proudů. Tato skutečnost je zřejmá pouze ze simulačního schématu, ve kterém chybí krok zpoždění respektující dobu výpočtu algoritmu. Po jeho doplnění se řídicí algoritmus kvůli agresivně nastaveným parametrům rozpadá. Za nejslabší místo práce považuji část zabývající se odhadem polohy na základě magnetických toků motoru. Student si tento bod zadání velice zjednodušil a při výpočtu polohy místo magnetického toku rotoru použil celkový magnetický tok ve vzduchové mezeře, což je chybné. Díky tomu bude nenulový zatěžovací moment způsobovat chybu odhadované polohy. Tato skutečnost by mohla být důvodem proč v práci není nikde uveden průběh odhadované polohy natož porovnání s polohou modelu. Chybný výpočet polohy má za následek nemožnost splnění posledního bodu zadání. V tomto bodu měl student ověřit vliv odchylek indukčností Ld a Lq na přesnost odhadované polohy, ale indukčnosti ve vztahu pro výpočet odhadované polohy vůbec nefigurují. V simulačním schématu je možné nastavit parametry indukčností Ld a Lq jen v samotném modelu PMSM. Ani tato skutečnost studentovi nezabránila tento bod zadání zpracovat v práci prostřednictvím kapitoly 2.5. Výsledky a závěry této kapitoly vzhledem k uvedeným skutečnostem považuji za chybné a nesmyslné. Dále mi není jasné, jaký smysl měl test v kapitole 2.3, kde student mění zatěžovací moment při zablokovaném rotoru pomocí navýšení momentu setrvačnosti na extrémně vysokou hodnotu. Zvolený postup nedává z fyzikálního hlediska smysl a není zřejmé, co měl experiment demonstrovat. Na základě těchto nedostatků jsem nabyl dojmu, že úroveň studentova porozumění algoritmu vektorového řízení a odhadu polohy je pouze omezená. Za nejzávažnější nedostatek práce považuji nesplnění posledního 6. bodu zadání. Dle mého názoru by měly být body zadání 5 a 6 přepracovány a řádně dokončeny. I přesto, že textová forma práce má odpovídající rozsah a dobrou úroveň zpracování, nemohu práci vzhledem k závažným nedostatkům při zpracování zadání doporučit k obhajobě. Hodnotím ji jako nevyhovující známkou F, 48 bodů.
eVSKP id 167997