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 49 stran, což rozsahově odpovídá standardní bakalářské práci. Formálně je práce na dobré úrovni. Student v teoretické části rozebírá postupy modelování PMSM a návrh vektorového řízení. Při návrhu proudových regulátorů student uvažuje dopravní zpoždění dané reálnou implementací řízení. Práce s literaturou by mohla být na vyšší úrovni, především 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. Dále bylo zpracováno základní vektorové řízení s využitím standardních návrhových metod pro RL obvody. Student také navrhoval rychlostní regulátor, při jehož návrhu byla rovněž použita standardní návrhová metoda pro přechodový děj řízení, avšak by bylo vhodné brát v úvahu i přechodový děj poruchy. Tato nedokonalost je patrná (Tento nedostatek je patrný) z obrázku 2.10. Regulátor rychlosti údajně obsahuje anti-windup, avšak obrázek 1.8 tomu neodpovídá. Další část práce se věnuje především návrhu estimátoru polohy s využitím měřených magnetických toků a proudů. Student v simulaci použil poměrně výrazný šumový signál, který přičítá k výstupním tokům modelu. Z toho vyplývá i šum prezentovaný v grafech při použití studentem navržené metody. V reálných podmínkách by byl šum pravděpodobně nižší. Studentem použitý algoritmus využívá známé indukčnosti a proudy motorem, aby kompenzoval posunutí v měřených tocích, díky čemuž získává správný odhad polohy. Poslední část práce se zabývá přesností odhadu polohy při variaci parametrů Ld a Lq v algoritmu odhadu polohy. Chyba je uvedena jako procento z jedné elektrické otáčky, vhodnější by však bylo uvést odchylku přímo v radiánech nebo stupních. Podle teoretických předpokladů se přesnost odhadu polohy snižuje se zvyšujícím se zatěžovacím momentem. Obrázky 2.13–2.15 ukazují, že chyba při zatěžovacím momentu 5 Nm je menší než při momentu 3 Nm. Není mi také jasné, odkud se bere chyba při nulovém zatěžovacím momentu, kdy by proudy motoru měly být téměř nulové. Student se snažil odstranit všechny nedostatky práce, avšak ne všechny připomínky se mu podařilo zapracovat. Celkově práci hodnotím jako dobrou a navrhuji hodnocení 72C.
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. Dále pro řídicí algoritmus navrhnout a verifikovat pozorovatel polohy, který využívá k odhadu magnetické toky motoru. Práce je rozdělena na dvě hlavní části. Teoretická část práce je přehledně členěna do několika kapitol, ve kterých se student postupně zabývá odvozením modelu PMSM a popisem algoritmu vektorového řízení a návrhem konstant PI regulátorů proudu a rychlosti pomocí metody kompenzace dominantního pólu soustavy. Teoretická část je přehledně napsaná, ale občas se v práci objevují ne zcela technicky přesné formulace a zavádějící tvrzení. Bylo by vhodné, aby student neuváděl opakované definice již dříve zavedených proměnných. Práci by rovněž prospělo kvalitnější využití odborné literatury, například formou citace literatury doporučené vedoucím práce. Praktická část je zaměřena na popis modelu PMSM a jednotlivých subsystémů FOC algoritmu realizovaných v prostředí MATLAB/Simulink, se zvláštním důrazem na implementaci PI regulátorů proudů a rychlosti. V Obr. 1.8, kde by měl být uveden PI regulátor rychlosti s anti-windup je však použito schéma PI regulátoru z předcházejícího Obr. 1.7. V Simulinkovém schématu, které je součásti příloh, je regulátoru rychlosti realizován již s anti-windup. Dále je popsán pozorovatel pro odhad polohy, který využívá měřených magnetických toků PMSM. Pro lepší přehlednost a pochopení navrženého algoritmu by bylo vhodné sjednotit značení mezi blokovými schématy, Simulink modely a textem. Přínosné by rovněž bylo doplnění diferenčních rovnic, aby byla jednoznačně definována interpretace všech použitých signálů v jednotlivých krocích. Poslední kapitola práce se zabývá validací FOC algoritmu a navrženého pozorovatele polohy prostřednictvím simulací. Regulační obvod a navrhovaný pozorovatel polohy pracují v zásadě uspokojivě s výjimkou regulace rychlosti. Regulátor rychlosti nedokáže zajistit sledování žádané hodnoty při nenulové hodnotě zatěžovacího momentu (viz Obr. 2.10), pravděpodobně v důsledku nevhodně nastavené integrační složky. V kapitole 2.3 autor uvádí, že regulační smyčka dokáže kompenzovat vliv zatěžovacího momentu, s tímto tvrzením však nelze souhlasit. Dále ověřuje vliv změny indukčností Ld a Lq na odhad polohy. Pro výpočet chyby odhadované polohy v kapitole 2.4 využívá nestandardní vztah nerespektující okrajové podmínky. Z prezentovaných výsledků vyplívá, že na odhad polohy má vliv jen parametr Lq. Důvod proč změna parametru Ld na odhad polohy nemá žádný vliv v práci diskutována není. I přes zmíněné nedostatky zadaní práce považuji za splněné. Student při jeho plnění prokázal uspokojivé bakalářské schopnosti. Práci doporučuji k obhajobě s hodnocením D, 68 bodů.
eVSKP id 170372