In this thesis, high performance torque and speed control for a surface-mounted permanent magnet synchronous machine (PMSM) is designed, simulated and implemented. A three-phase two-level pulse width modulation voltage-source inverter (PWM-VSI) with power MOSFETs is used to feed the PMSM.The study has three objectives. The first is to compensate the voltage disturbance caused by nonideal characteristics of the voltage-source inverter (VSI). The second is to decouple the coupled variables in the synchronous reference frame model of the PMSM. The last is to design a load torque estimator in order to increase the disturbance rejection capability of the speed control. The angular acceleration required for load torque estimation is extracted through a Kalman filter from noisy velocity measurements.Proposed methods for improved torque and speed control performance are verified through simulations and experimental tests. The drive system is modeled in Matlab/Simulink, and control algorithms are developed based on this model. The experimental drive system comprises a three-phase VSI and a 385 W surface-mounted PMSM. Control algorithms developed in the study have been implemented in a digital signal processor (DSP) board and tested comprehensively. With the use of the proposed methods, a considerable improvement of torque and speed control performance has been achieved.

Bu tezde, bir yüzey mıknatıslı senkron motorun (YMSM) yüksek performanslı moment ve hız denetimi tasarlanmış, bilgisayar benzetimi yapılmış ve donanım üzerinde gerçeklenmiştir. YMSM, güç MOSFET'leri ile oluşturulmuş üç-fazlı iki-seviyeli gerilim kaynaklı evirici (GKE) ile beslenmiştir.Çalışmanın üç amacı bulunmaktadır. Birincisi, GKE'nin ideal olmayan özelliklerinden kaynaklı bozucu etkilerin giderilmesidir. İkincisi YMSM'nin senkron referans düzlemindeki modelinde bulunan bağımlı değişkenlerin bağımsız hale getirilmesidir. Üçüncüsü ise hız denetleyicisinin bozucu etki giderme performansını geliştirmek amacıyla yük momentini tahmin edecek bir kestiricinin tasarlanmasıdır. Yük momenti kestiricisi için gerekli olan açısal ivme bilgisi gürültülü hız ölçümlerinden bir Kalman filtre yardımıyla çıkartılmıştır.Önerilen yöntemler bilgisayar benzetimleri ve deney çalışmalarıyla doğrulanmıştır. Sürüş sistemi Matlab/Simulink yazılımında modellenmiş ve denetim algoritmaları bu model üzerinde geliştirilmiştir. Deney çalışmaları için üç-fazlı GKE ve 385 W gücünde YMSM'den oluşan bir sürüş sistemi kullanılmıştır. Denetim algoritmaları sayısal işaret işleyicisi (DSP) tabanlı bir kartta gerçeklenmiş ve ayrıntılı bir şekilde test edilmiştir. Önerilen yöntemlerin kullanımıyla moment ve hız performansında önemli iyileşmeler sağlanmıştır.