Đề tài Nghiên cứu thiết kế cấu trúc điều khiển động cơ đồng bộ kích thích vĩnh cửu sử dụng phương pháp thụ động tựa theo từ thông rotor tiến hành tìm hiểu phương pháp tựa theo đặc điểm thụ động và vận dụng phương pháp để thiết kế cấu trúc điều khiển đối tượng động cơ đồng bộ kích thích vĩnh cửu, xem xét triển vọng của hướng nghiên cứu này.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Giao Linh NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ KÍCH THÍCH VĨNH CỬU SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỤ ĐỘNG TỰA THEO TỪ THÔNG ROTOR Chuyên ngành : Điều khiển Tự động hóa LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TSKH NGUYỄN PHÙNG QUANG Hà Nội 2013 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT……………… DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ…………………………… MỞ ĐẦU……………………………………………………………… CHƯƠNG NGUYÊN LÝ THỤ ĐỘNG………………………… 1.1 ……………………… 1.1.1 ………………………………………… 1.1.2 ……………………………… 1.1.3 - …………………… 10 - Lagarang ……………………………… 10 -Lagarang ………………… 11 con ……………… 13 15 16 -Lagarange 18 -Lagarange 19 1.1.4 20 CHƯƠNG MƠ HÌNH ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN…………… 22 2.1 22 2.2 25 2.3 26 CHƯƠNG CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 29 VÀ THIẾT KẾ HÀM ĐIỀU KHIỂN CHO PMSM 29 ………………………………………………………… 31 33 3.3.1 Mơ hình Euler- ………………………… 33 ……………………………… 35 ………………………… 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG ……… 45 …………………………………………………… 66 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Các ký hiệu isu , isv , isw is is , is isd , isq Các thành dq usu , usv , usw us us , us usd , usq dq ψs ψp ψsd ,ψsq dq Rs Ls L sd , Lsq Các thành p dq p s s dq J Mô- mM , mW Mô-- kf * s f dq Các chữ viết tắt XCBP PMSM SISO Single Input Single Output) MIMO Multiple Input Multiple Output) PI tích phân (Proportional Integral) FOC Field-Oriented Control) CLF Control Lyapunov Function) GAS Globally Asymptotically Stable) GUAS Globally Uniformly Asymptotically Stable) DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang 1.1 13 1.2 16 2.1 22 2.2 dq 24 2.3 dq 28 3.1 29 3.2 31 3.3 32 3.4 37 3.5 38 3.6 39 3.7 44 4.1 45 4.2 46 4.3 46 4.4 47 4.5 48 4.6 48 4.7 49 4.8 49 4.9 50 4.10 51 4.11 51 4.12 52 4.13 53 4.14 54 4.15 55 4.16 Các 55 4.17 56 4.18 57 4.19 57 4.20 58 MỞ ĐẦU G (Permanent Magnet Synchronous Motor PMSM) * DC-link isd* isq* _ usd usq e js us vector us tu tv tw 3~ = u v w isd isq e js is is isu isv isw s PMSM isq* isd* - d isd* u sd , usq isd , isq isd* isq* d , q c chéo [2] Tuy bilinear Trong án này, - ng PMSM), CHƯƠNG 1: NGUYÊN LÝ THỤ ĐỘNG 1.1 Nguyên lý điều khiển tựa theo thụ động 1.1.1 1.1.2 (supply rate function) (storage function the dissipation inequality time trajectories the suply rate is not less than its increase in storage H4.12.Mô men động 52 H4.13 Điện áp đặt vào động H4.13.Sóng hài điện áp đặt vào động 53 4.4 H4.14 Hệ thống điều chỉnh tốc độ 54 H4.15.Đáp ứng độ khơng tải H4.16 Các thành phần dịng stator 55 H4.16 Mô men H4.17 Điện áp vào động sóng hài 56 : H.18 Tốc độ đặc tính tải lúc đầy tải H4.19 Các thành phần dịng lúc đầy tải 57 H4.20.Mơ men động lúc đầy tải H4.21.Điện áp vào động lúc đầy tải 58 H.4.22 Đáp ứng tốc độ non tải H4.23 Các thành phần dịng non tải 59 H4.24.Mơ men động lúc non tải H4.25.Điện áp vào động lúc non tải 60 H4.26.Đáp ứng tốc độ lúc tải 61 H4.27.Các thành phần dòng lúc tải H4.28.Mô men động lúc tải H4.29 Điện áp vào động lúc tải 62 H4.30 Đáp ứng tốc độ H4.31 Các thành phần dịng stator 63 H4.32 Mơ men động H4.33 Điện áp vào động 64 KẾT LUẬN không 65 Tài liệu tham khảo [1] Ortega R.; Loría A.; Nicklasson P.J.; Sira-Ramírez H Passivity Based control of Euler-Lagrange systems: Mechanical, Electrical, Electrical and Mechanical Applications Springer, 1998 [2] Vector Control of Three Phase AC Machines [3] Truyền động điện thông minh NXB Khoa học Kỹ thuật, 2004 [4] Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006 [5] Phân tích đặc điểm thụ động động khơng đồng rotor lồng sóc Kiểm tra triển vọng thiết kế điều khiển sở kết phân tích thu (Passivity Based Control Design) Luận văn thạc sỹ ĐHBK Hà Nội, 2004 [6] Lý thuyết điều khiển phi tuyến NXB K &KT, tái có bổ sung lần 2, 2006 66 ... CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ THIẾT KẾ HÀM ĐIỀU KHIỂN CHO PMSM 3.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển phi tuyến cho PMSM rotor (T4... 26 CHƯƠNG CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 29 VÀ THIẾT KẾ HÀM ĐIỀU KHIỂN CHO PMSM ... CHƯƠNG 1: NGUYÊN LÝ THỤ ĐỘNG 1.1 Nguyên lý điều khiển tựa theo thụ động 1.1.1