ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LÊ CAO HẠNH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ TRÊN CƠ SỞ SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH (CHẠY THẲNG) KÉP VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Thái Nguyên - Năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn i download by : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LÊ CAO HẠNH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ TRÊN CƠ SỞ SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH (CHẠY THẲNG) KÉP VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KHOA CHUYÊN MÔN TRƯỞNG KHOA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS LÊ THỊ THU HÀ PHÒNG ĐÀO TẠO Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ii download by : skknchat@gmail.com Thái Nguyên - Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tên là: Lê Cao Hạnh Sinh ngày 15 tháng 11 năm 1988 Học viên lớp cao học khoá 20 chuyên ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Trường đại học kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Hiện cơng tác tại : Tập đồn Than – Khống sản Việt Nam Tôi xin cam đoan luận văn “Nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển vị trí sở sử dụng động tuyến tính (chạy thẳng) kép phương pháp điều khiển thích nghi” thầy giáo PGS.TS Cao Xuân Tuyển hướng dẫn nghiên cứu với tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Thái Nguyên, ngày…….tháng … năm 2019 Học viên Lê Cao Hạnh Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iii download by : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trương hướng dẫn tận tình giúp đỡ thầy giáo PGS.TS Cao Xuân Tuyển, luận văn với đề tài “Nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển vị trí sở sử dụng động tuyến tính (chạy thẳng) kép phương pháp điều khiển thích nghi” hồn thành Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới: Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Cao Xuân Tuyển tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hồn thành luận văn Các thầy giáo Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên, số đồng nghiệp, quan tâm động viên, giúp đỡ tác giả suốt q trình học tập để hồn thành luận văn Mặc dù cố gắng hết sức, nhiên điều kiện thời gian kinh nghiệm thực tế thân cịn ít, đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo, cô giáo bạn bè đồng nghiệp cho luận văn tơi hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày……tháng……năm 2019 Tác giả luận văn Lê Cao Hạnh MỤC LỤ Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iv download by : skknchat@gmail.com C DANH MỤC HÌNH VẼ .vii DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT xi MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH 1.1 Lịch sử phát triển của động tuyến tính Từ 1.2 Cấu tạo phân loại động tuyến tính .3 1.3 Nguyên lý làm việc của động tuyến tính đồng ba pha kích thích vĩnh cửu dạng phẳng đơn .7 1.5 Nguyên tắc chung điều khiển chung đợng tún tính ba pha kích thích vĩnh cửu 1.5.1 Nguyên lý điều khiển vô hướng 1.5.2 Nguyên lý điều khiển vector 1.6 Ứng dụng động tuyến tính Chương 2: MƠ HÌNH TỐN HỌC ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH KÉP .12 2.1 Nhận xét 12 2.2 So sánh động đồng kích thích vĩnh cửu (ĐB-KTVC) động chạy thẳng kiểu đồng kích thích vĩnh cửu (ĐCCT ĐB-KTVC) .12 2.2.1 So sánh cấu tạo 12 2.2.2 So sánh nguyên lý làm việc 13 2.2.3 So sánh hệ tọa độ biểu diễn đại lượng vật lý ĐCĐB- KTVC 13 2.2.4 So sánh đại lượng vật lý .13 2.3 Mơ hình tốn học đối tượng MĐĐB-KTVC 14 2.3.1 Biểu diễn vector không gian đại lượng pha 14 2.3.2 Mơ hình trạng thái liên tục MĐĐB-KTVC 18 2.3.3 Mơ hình tốn học động chạy thẳng kiểu đồng kích thích vĩnh cửu (ĐCCT-ĐBKTVC) 20 2.3.4 Mơ hình ĐCTT loại ĐB - KTVC có xét đến hiệu ứng đầu cuối 23 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn v download by : skknchat@gmail.com 2.4 Kết luận chương 25 Chương 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI CHO ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH KÉP TRONG HỆ CHUYỂN ĐỘNG VỊ TRÍ 26 3.1 Các phương pháp điều khiển: .26 3.1.1 Dùng điều khiển chung: 26 3.1.2 Phương án dùng điều khiển riêng biệt 27 3.2 Thiết kế điều khiển thích nghi cho động tuyến tính kép hệ truyền động vị trí 27 3.2.1 Thiết kế điều khiển sở hàm điều khiển Lyapunov 27 3.2.2 Phương pháp thiết kế điều khiển sở Backstepping 31 3.2.3 Thiết kế điều khiển vị trí thích nghi phi tuyến backstepping cho động tuyến tính kép .36 3.3 Thiết kế hệ thống điều khiển vị trí sở điều khiển PID 46 3.3.1 Nguyên tắc thiết kế điều khiển PI 47 3.3.2 Nguyên tắc thiết kế điều khiển PID 49 3.3.3 Thiết kế điều khiển dòng điện 51 3.3.4 Thiết kế điều khiển vận tốc .53 Chương 4: MÔ PHỎNG, THÍ NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN 57 4.1 Mô 57 4.1.1 Các tham số hệ thống mô 57 4.1.2 Kết mơ bình luận 58 4.2 Thí nghiệm 63 4.2 Hệ thống thí nghiệm sử dụng DSP cho động tuyến tính đơn 63 4.2.2 Kết thí nghiệm bình luận 65 4.3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .69 4.3.1 Kết luận 69 4.3.2 Kiến nghị .70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC .74 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vi download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Nguyên lý chuyển đổi từ động quay sang động tuyến tính Hình 1.2 Phân loại động tuyến tính Hình 1.3 Động tuyến tính có stator dạng lược Hình 1.4 Động tuyến tính có stator dài Hình 1.5 Động tuyến tính có stator ngắn Hình 1.6 Động tuyến tính trục Hình 1.7 Đợng tún tính trục Hình 1.8 Cấu trúc hệ động tuyến tính kiểu chữ U Hình 1.9 Hegla GmbH's glass cutting machine uses Bosch Rexroth's IndraDyn L linear motor Hình 1.10 Tàu hỏa sử dụng cơng nghệ động tuyến tính Hình 1.11 X-Y Robot Control Systems Hình 1.12 Laser PCB Drilling Machine with LMS47 Linear Motor Hình 1.13 Máy CNC LX0 5AX Axis Linear Motor CNC Machine Hình 1.14 Máy phay CNC: Tarus Linear Motor High Speed Axis Mill Hình 2.1 Xây dựng vector khơng gian dịng stator từ đại lượng pha Hình 2.2 Biểu diễn dịng điện stator dạng vector khơng gian hệ tọa độ Hình 2.3 Vector dịng stator hệ tọa độ αβ, ab dq Hình 2.4 Chuyển hệ tọa độ cho vector không gian V Hình 2.5 Mơ hình động tuyến tính đơn dạng phẳng ba pha kích thích vĩnh cửu Hình 2.6 Mô tả ảnh hưởng hiệu ứng đầu cuối ĐCTT loại KĐB Hình 2.7 (a Cấu trúc ĐCTT loại ĐB - KTVC, b Mạch từ tương đương mơ tả ảnh hưởng hiệu ứng đầu cuối) Hình 3.1: Sơ đồ dung điều khiển chung Hình 3.2: Sơ đồ cấu trúc cho động tuyến tính kép dùng điều khiển riêng biệt Hình 3.3 Minh khỏi nim n nh Lyapunov Hình 3.4 Sơ đồ khối cho hệ (3.5) Hình 3.5 Thêm vào bớt thành phần mong muốn S húa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vii download by : skknchat@gmail.com H×nh 3.6 Backstep qua kh©u tÝch ph©n Hình 3.7Hệ (3.5) sau đưa điều khiển tổng hợp theo phương pháp Backstepping Hình 3.8 Cấu trúc hệ thống điều khiển cho động tuyến tính đơn Hình 3.9 Sơ đồ cấu trúc điều khiển vị trí thích nghi phi tuyến Backstepping Hình 3.10 Sơ đồ cấu trúc điều khiển thành phần dịng phi tuyến Backstepping ird Hình 3.11a Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển vị trí động tuyến tính đơn sở điều khiển vị trí thích nghi phi tuyến backstepping Hình 3.11b: Hệ thống điều khiển vị trí sở điều khiển PID Hình 3.12: Sơ đồ khối hệ thống PI Hình 3.13: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển vị trí Hình 1.1 Sự dao động hệ số ma sát Hình 4.2 Lực cản tác động lên động có nhiễu Hình 4.3.Quỹ đạo đặt Hình 4.4 Vị trí thực với điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 4.5 Sai số vị trí với điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 4.6 Quỹ đạo thực với điều khiển PI Hình 4.7 Sai số vị trí với điều khiển PI thơng thường Hình 4.8 Quỹ đạo thực với điều khiển thích nghi phi tuyến Backstepping Hình 4.9 Sai số vị trí với điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 4.10 Quỹ đạo thực với điều khiển PI Hình 4.11 Sai số vị trí với điều khiển PI thơng thường Hình 12 Hệ thống điều khiển sử dụng DSP (LFP- Bộ lọc thơng thấp) Hình 4.13 Hệ thống thí nghiệm sử dụng DSP TMS320F2812 cho PMLM Hình 4.14 Kết thí nghiệm với điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping cho PMLM Hình 4.15 Kết thí nghiệm với điều khiển PI thơng thường cho PMLM Hình 4.16 Quỹ đạo thực với điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 4.17 Sai lệch vị trí với điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn viii download by : skknchat@gmail.com Hình 4.18 Quỹ đạo thực với điều khiển PI Hình 4.19 Sai lệch vị trí với điều khiển PI Hình 5.1 Sơ đồ mơ tồn hệ thống Hình5.2 Sơ đồ mơ hệ thống điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 5.3 Sơ đồ mơ điều khiển dịng phi tuyến backstepping thành phần dịng ird Hình 5.4 Bộ điều khiển vị trí hệ thống điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 5.5 Sơ đồ mơ luật điều khiển thích nghi Hình 5.6 Sơ đồ mơ điều khiển vận tốc hệ thống điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 5.7 Sơ đồ mơ điều khiển thành phần dòng i rq hệ thống điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 5.8 Sơ đồ mô khâu điều chế véc tơ không gian Hình 5.9 Sơ đồ mơ hệ thống mạch động lực hệ thống điều khiển vị trí Hinh5.10 Sơ đồ mơ hệ thống điều khiển PID Hình 5.11 Sơ đồ mô điều chỉnh PI cho mạch vịng dịng điện vận tốc Hình 5.12 Sơ đồ mơ điều chỉnh cho mạch vịng vị trí hệ thống điều khiển PID Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ix download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 So sánh cấu tạo động đồng kích thích vĩnh cửu (ĐBKTVC) động tuyến tính kiểu đồng kích thích vĩnh cửu (ĐCTT ĐB-KTVC) Bảng 1.2 So sánh nguyên lý làm việc động đồng ba pha kích thích vĩnh cửu quay trịn động tuyến tính đồng kích thích vĩnh cửu dạng phẳng đơn Bảng 2.1 Chức cac chân vào FSBB30CH60C Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn x download by : skknchat@gmail.com a) Vị trí thực b) Sai lệch vị trí Hình 4.15 Kết thí nghiệm với điều khiển PI thơng thường cho PMLM 72 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 4.2.2.2 Kết thí nghiệm với quỹ đạo đặt S =0.4sin(6.28t) Hình 4.16 Quỹ đạo thực với điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 4.17 Sai lệch vị trí với điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping 73 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com Hình 4.18 Quỹ đạo thực với điều khiển PI Hình 4.19 Sai lệch vị trí với điều khiển PI Đánh giá chất lượng điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping so với điều khiển PI thơng thường thơng qua thí nghiệm cho động tuyến tính đơn: Thơng qua thí nghiệm cho động tuyến tính đơn với quỹ đạo đặt khác tuyến tính, dừng, hình sin, với vận tốc không đổi khác nhau, vận tốc thay đổi theo qui luật hàm cosin, ta nhận thấy chất lượng điều khiển thích 74 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com nghi phi tuyến backstepping tốt điều khiển PI thông thường, điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping bám vị trí đặt với sai số nhỏ nhiều so với điều khiển PI thơng thường có tác động đa nhiễu lực thay đổi hệ số ma sát động 4.3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.3.1 Kết luận Với mục tiêu nghiên cứu luận văn là: - Nghiên cứu nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển vị trí sở sử dụng động tuyến tính (chạy thẳng) kép phương pháp điều khiển thích nghi - Tiến hành mơ thí nghiệm để phân tích, đánh giá chất lượng của bộ điều khiển so với hệ thống điều khiển vị trí sử dụng phương pháp điều khiển truyền thống PID động tuyến tính đơn Bản luận văn thực nội dung công việc sau: - Chương 1: Tổng quan về động tuyến tính: Trong chương này, trình bày nguyên lý, cấu tạo loại động tuyến tính đơn, ứng dụng chúng cơng nghiệp; nêu nhược điểm hệ truyền động vị trí dùng động tuyến tính đơn, từ đề xuất việc sử dụng động tuyến tính kép có phần động nối cứng với chia tải với vấn đề cần giải điều khiển loại động tuyến tính kép hệ truyền động vị trí - Chương 2: Mơ hình tốn học động tuyến tính kép - Chương 3:Thiết kế điều khiển thích nghi cho động tuyến tính kép hệ truyền động vị trí: Trong chương này, điều khiển vị trí cho động tuyến tính kép thực sở giải vấn đề đặt hệ truyền động vị trí sử dụng động tuyến tính kép, là: nâng cao độ xác truyền động vị trí sở đề cập tới vấn đề tham số động thay đổi (hệ số ma sát) tác động đa nhiễu lực tới động bao gồm nhiễu lưc hiệu ứng đầu cuối, sóng hài bậc cao, đập mạch lực rãnh động gây nên, dao động lực tương tác hai động đơn động kép mang tải chung - Chương 4: Mô phỏng thí nghiệm kết luận 75 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com Trên sở sử dụng phương pháp backstepping, Luận văn trình bày bước thiết kế điều khiển vị trí thích nghi phi tuyến backstepping có kể đến tính phi tuyến UPMLM, có kể đến tính đa nhiễu lực động gồm nhiễu lực hiệu ứng đầu cuối, nhiễu từ lực tải, có rãnh phần mạch từ nên lực đẩy bị thay đổi đập mạch, từ trường bậc cao, mang tải chung Vì mà độ xác truyền động vị trí cải thiện, máy CNC yêu cầu độ xác cao chuyển động thẳng sử dụng UPMLM sử dụng điều khiển Kết nâng cao chất lượng truyền động vị trí sử dụng động kép với điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping khẳng định thông qua kết mô so sánh với điều khiển PI thông thường Để đánh giá chất lượng điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping, điều khiển thử nhiệm hệ thống thí nghiệm sử dụng DSP TMS320F2812 cho động tuyến tính đơn Việc làm có ý nghĩa thực tế động tuyến tính kép kiểu chữ U gồm hai động tuyến tính đơn giống có phần chuyển động gắn chặt với Các tham số quỹ đạo đặt cho thí nghiệm giống mơ phỏng, khác cho động tuyến tính đơn Kết thí nghiệm cho thấy chất lượng điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping tốt điều khiển PI thông thường Tuy nhiên, điều khiển vị trí cịn chưa đề cập đến thay đổi tham số điện trở, điện kháng động trình làm việc vấn đề cần nghiên cứu 4.3.2 Kiến nghị Triển khai nhân rộng với động tuyến tính khác, động tuyến tính khơng đồng bộ, động tuyến tính kiểu động bước với công suất khác áp dụng hệ thống vào thực tế sản xuất Tiếp tục phát triển đề tài theo hướng nghiên cứu áp dụng phương pháp điều khiển để nâng cao độ xác bám vị trí hệ thống Tiếp tục nghiên cứu lý thuyết hiệu ứng đầu cuối (end effect) để bổ sung vào cấu trúc điều khiển , qua nâng cao chất lượng hệ thống nâng cao khă áp dụng hệ thống máy công nghiệp, robot yêu cầu độ xác cao điều khiển vị trí 76 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO I.Tiếng Việt Phạm Lê Chi, Nguyễn Quang Tuấn, Nguyễn Phùng Quang (2005), “Cấu trúc tách kênh trực tiếp điều khiển hệ thống máy phát điện không đồng nguồn kép”, Chuyên san Kỹ thuật điều khiển tự động , (6), pp 28-35 Đào Phương Nam (2012), Nâng cao chất lượng hệ chuyển động thẳng cách sử dụng hệ truyền động động tuyến tính, Luận án tiến sỹ tự động hố xí nghiệp cơng nghiệp, Đại học Bách khoa Hà nội Đào Phương Nam, Nguyễn Phùng Quang (2011), “Xác định vị trí đỉnh cực ban đầu động tuyến tính loại đồng kích thích vĩnh cửu sử dụng phương pháp điều khiển lực đẩy”, Hội nghị Điều khiển Tự động hóa tồn quốc lần thứ nhất- VCCA- 201,1(2), pp.55-60 Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung (2003), Lý thuyết điều khiển phi tuyến, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Phùng Quang (2016), Điều khiển vector truyền động điện xoay chiều ba pha, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội Nguyễn Phùng Quang (2002), “Động tuyến tính: Đối tượng cơng nghệ bị bỏ qn?” Tạp chí Tự động hóa ngày nay, 8(11), tr 26 – 29 Cao Xuân Tuyển (2008), Tổng hợp thuật toán phi tuyến sở phương pháp Backstepping để điều khiển máy điện dị nguần kép hệ thống máy điện sức gió, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường đại học bách khoa Hà Nội Trương Minh Tuấn (2013), Nghiên cứu cải thiện đặc tính lực động khơng đồng ba pha tuyến tính, Luận án tiến sỹ Kỹ thuật điện, Đại học Bách khoa Hà Nội II Tiếng Anh Chin – I Huang, Li – Chen Fu (2002), “Adaptive Backstepping Speed/Position Control with Friction Compensation for Linear Induction Motor” Proceeding of the 41st IEEE Conference on Decision and Control, USA, pp 474 – 479 77 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 10 Do Huyn Jang, Duck – Yong Yoon (2003),” Space – Vector PWM Technique for Two – Phase Inverter – Fed Two – Phase Induction Motor”, IEEE Transactions on Industry Application, 39(2), pp 542 – 549 11 Fang Zeng Peng, Alan Joseph, Jin Wang, Lihua Chen, Zhiguo Pan, Eduardo Ortiz – Rivera, Yi Huang (2005), “Z – Source Inverter for Motor Drives”, IEEE Transactions of Power Electronics, 20(4), pp 857– 863 12 Ghislain Remy, Pierre-Jean Barre, Philippe Degobert, Jean-Paul Hautier (2006), Application of the Causal Ordering Graph to Synchronous Motors, Part I: Model Description, Laboratory of Power Electronics and Electrical Engineering of Lille (L2EP) Technological Research Team (ERT), The University of Science and Technology of Lille 13 Ghislain Remy, Pierre-Jean Barre, Jean-Paul Hautier (2006), Application of the Causal Ordering Graph to Synchronous Motors, Part II: Control Design, Laboratory of Power Electronics and Electrical Engineering of Lille (L2EP) Technological Research Team (ERT), The University of Science and Technology of Lille 14 Ghislain Remy, Jeng Jia, Pierre-Jean Barre, Philippe Degobert, Jean- Paul Hautier (2006), Non-Sinusoidal Electromotive Force Compensation of the PMLSM with Multiple-Frequency Resonant Controller, Laboratory of Power Electronics and Electrical Engineering of Lille (L2EP) Technological Research Team (ERT), The University of Science and Technology of Lille 15 G Kang, K Nam (2005), “Field – Oriented Control scheme for linear induction motor with the end – effect”, IEE Proc.-Electr Power Appl, 152(6), pp 1565 – 1572 16 Henk Polinder, Johannes G Slootweg, Martin J Hoeijmakers, John C Compter (2003), “Modeling of a Linear PM Machine including Magnetic Saturation and End Effects: Maximum Force – to – Current Ration”, IEEE Transactions on Industry Applications, 39 (6), pp 1681 – 1688 17 Jeffrey W Moscrop (2008), Modelling, analysis and control of linear feed axes in precision machine tools, PhD Thesis, University of Wollongong 78 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 18 Jacek F.Gireas, Zbignew J.Piech (2000), Synchronous motor transportation and automation, CRC Press 19 Jun – Koo Kang, Seung – Ki Sul (1999), “New Direct Torque Control of Induction Motor for Minimum Torque Ripple and Constant Switching frequency”, IEEE Transactions on Industry Applications, 35 (5), pp 1076 – 1082 20 Jeng Jia (2005), High – Perfomance Control of the permanent magnet synchronous motor using self – tuning multiply – frequenecy resonant Controllers, PhD Thesis, University of Science and Technology of Lille 21 Jul – Ki Seok, Jong – Kun Lee, Dong – Choon Lee (2006), ”Sensorless Speed Control of Nonsalient Permanent Magnet Synchronous Motor Using Rotor – Position – Tracking PI Controller”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 53 (2), pp.399 – 405 22 Jean Lévine (2009), Analysis and Control of Nonlinear Systems – A Flatness-based Approach, Springer Dordrect Heidelberg London New York 23 John Chiasson (2005), Modeling and high perfomance Control of Electric Machines, A John Wiley & Sons, Inc., Publication 24 M A Jabbar, Ashwin M Khambadkone, Zhang Yanfeng (2004), “Space – Vector Modulation in a Two Phase Induction Motor Drive for Constant Power Operation” IEEE Transactions on Industry Application, 51 (5), pp 1081 – 1088 25 Mariusz Malinowski (2001), Sensorless Control Strategies Three –Phase PWM Rectifiers, PhD Thesis, Warsaw University of Technology 26 Nasar S.A, Boldea (1987), Linear Electric Motors Prentice – Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey 27 Oskar Wallmark (2006), Control of Permanent Magnet Synchronous Motor with Non – sinusoidal Flux Density Distribution, MSc Thesis, Chalmers University of Technology, Göterborg, Sweden 28 Paven Ponomarev (2009), Control of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor in Motion Control Applications, MSc Thesis, Lappenranta University of Technology 79 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 29 Peter Vas (1990), Vector Control of AC Machines, Clarendo Press Oxford 30 Quang N.P., Dittrich J.A., (2008) ,Vector Control of Three-Phase AC Machines – System Development in the Practice, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 31 V Nedic, T.A Lipo (2006), “Low – cost Current – Fed PMSM Drive System with Sinusoidal Input Current”, IEEE Transactions on Industry Application, 42 (3), pp 753 – 762 32 Rolf hellinger and peter mnich (2009), “Linear motor-powered transportation: history, present status and future outlook”, proceedings of the IEEE, 97(11), pp 20-25 33 Yuan – Rui Chen, Jie Wu, Nobert Cheung (2004), “ Lyapunov’s Stability Theory – Based Model Reference Adaptive Control for Permanent Magnet Linear Motor Drives”, Proc of Power Electronics Systems and Application, 97(11), pp 260 – 266 34 Yuichiro Nozaki, Terufumi Yamaguchi, Takafumi Koseki (2003), “A Equivalent Circuit Model to Assist Vector Control of a Linear Induction Motor for Urban Transportation System Considering End – Effect”, International Symposium on Speed – up and Service Technology for Railway and Maglev Systems, 100(9), pp 26 – 31 80 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com PHỤ LỤC Sơ đồ mơ hệ thống Hình 5.1 Sơ đồ mơ tồn hệ thống Hình 5.2 Sơ đồ mơ hệ thống điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping 81 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com Hình 5.3 Sơ đồ mơ điều khiển dịng phi tuyến backstepping thành phần dịng ird Hình 5.4 Bộ điều khiển vị trí hệ thống điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping 82 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com Hình 5.5 Sơ đồ mơ luật điều khiển thích nghi Hình 5.6 Sơ đồ mơ điều khiển vận tốc hệ thống điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping 83 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com Hình 5.7 Sơ đồ mơ điều khiển thành phần dòng irq hệ thống điều khiển thích nghi phi tuyến backstepping Hình 5.8 Sơ đồ mô khâu điều chế véc tơ không gian 84 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com Hình 5.9 Sơ đồ mơ hệ thống mạch động lực hệ thống điều khiển vị trí Hinh5.10 Sơ đồ mơ hệ thống điều khiển PID Hình 5.11 Sơ đồ mô điều chỉnh PI cho mạch vịng dịng điện vận tốc 85 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com Hình 5.12 Sơ đồ mơ điều chỉnh cho mạch vịng vị trí hệ thống điều khiển PID 86 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com ... LÊ CAO HẠNH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ TRÊN CƠ SỞ SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH (CHẠY THẲNG) KÉP VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động. .. trúc hệ thống điều khiển vị trí động tuyến tính đơn sở điều khiển vị trí thích nghi phi tuyến backstepping Hình 3.11b: Hệ thống điều khiển vị trí sở điều khiển PID Hình 3.12: Sơ đồ khối hệ thống. .. loại động hy vọng phần khắc phục đặc điểm Luận văn có nhiệm vụ đặt ? ?Nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển vị trí sở sử dụng động tuyến tính (chạy thẳng) kép phương pháp điều khiển thích nghi” Điều