مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوری فصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران 16823745 23 3 2026 3 26 Sensorless Feld-Oriented Control of a Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Speed Sliding Mode Control and Fractional-Order PID Controllers in Current Loops Tuned by a Modified Particle Swarm Optimization Algorithm کنترل میدانگرای بدون سنسور موتور سنکرون آهنربای دائم مبتنی بر مود لغزشی سرعت و کنترل‌کننده‌های PID گام کسری در حلقه‌های جریان تنظیم‌شده با الگوریتم حرکت ذرات اصلاح‌شده 187 197 fa سجاد خمیسی نسب دانشگاه شهید چمران اهواز ناصر عرفانی مجد دانشگاه شهید چمران اهواز 2025 10 19 <p style="direction: ltr;">This paper proposes a novel control strategy for the sensorless drive of a permanent magnet synchronous motor (PMSM), whose main innovation is the triple combination of Sliding Mode Control (SMC), Fractional-Order PID (FOPID) controllers, and a modified Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm within a Field-Oriented Control (FOC) structure. In this approach, for the first time, SMC is used in the speed loop and FOPID controllers are simultaneously employed in the current loops and in a Model Reference Adaptive System (MRAS)-based speed estimator. Another innovation is the introduction of a modified PSO algorithm featuring a particle clustering mechanism, where weak particles are updated based on their distance from the trained best particle and distinct update rules are defined for each cluster. Performance evaluation under two scenarios (sudden load torque changes and reference speed changes) demonstrates that the proposed method reduces the maximum speed estimation error by up to 65%, improves the speed response settling time by up to 50%, and significantly reduces torque oscillations compared to classical PID control. This performance superiority stems from the inherent robustness of SMC against disturbances, the extra degree of freedom offered by FOPID controllers and the high accuracy of the modified optimization algorithm in tuning the coefficients.</p> <p>این مقاله یک استراژی کنترلی نوین برای درایو بدون سنسور موتور سنکرون آهنربای دائم (PMSM) ارائه می&zwnj;دهد که مهمترین نوآوری آن ترکیب سه&zwnj;گانه کنترل مود لغزشی، کنترل&zwnj;کننده&zwnj;های گام کسری و الگوریتم بهینه&zwnj;سازی اصلاح&zwnj;شده در ساختار کنترل میدانگرا می&zwnj;باشد. در این رویکرد، برای اولین بار از کنترل مود لغزشی در حلقه سرعت و کنترل&zwnj;کننده&zwnj;های PID گام کسری (FOPID) در حلقه&zwnj;های جریان و تخمینگر سرعت مبتنی بر سیستم تطبیق مدل مرجع (MRAS) به صورت همزمان استفاده شده است. نوآوری دیگر ارائه الگوریتم بهینه&zwnj;سازی حرکت جمعی ذرات (PSO) اصلاح&zwnj;شده با مکانیزم دسته&zwnj;بندی ذرات است که در آن ذرات ضعیف بر اساس فاصله از بهترین ذره آموزش دیده و قوانین به&zwnj;روزرسانی متمایزی برای هر دسته تعریف می&zwnj;گردد. ارزیابی عملکرد در دو سناریوی تغییر ناگهانی گشتاور بار و سرعت مرجع نشان می&zwnj;دهد که روش پیشنهادی نسبت به کنترل&zwnj;کننده PID کلاسیک، خطای بیشینه تخمین سرعت را تا 65 درصد کاهش داده، زمان نشست پاسخ سرعت را تا 50 درصد بهبود بخشیده و نوسانات گشتاور را به طور چشمگیری کاهش می&zwnj;دهد. این برتری عملکرد ناشی از مقاومت ذاتی کنترل مود لغزشی در برابر اغتشاشات، درجه آزادی اضافی کنترل&zwnj;کننده&zwnj;های گام کسری و دقت بالای الگوریتم بهینه&zwnj;سازی اصلاح&zwnj;شده در تنظیم ضرائب است.</p> http://ijece.org/fa/Article/Download/51861