Tên chủ đề: Cho cấu trúc hệ thống điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp như hình 1. Và mạch động cơ điện một chiều như hình 2. Trong đó: R là tín hiệu đặt tốc độ;
PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN NHĨM I Thơng tin chung Tên lớp: Cơ điện tử Khóa: K13 Tên nhóm: 15 Họ tên thành viên: Nguyễn Tấn Ngọc - 2018605905 Nguyễn Văn Phương - 2018605556 Dương Viết Nguyên - 2018606266 II Nội dung học tập Tên chủ đề: Cho cấu trúc hệ thống điều khiển tốc độ động điện chiều kích từ nối tiếp hình Và mạch động điện chiều hình Trong đó: R tín hiệu đặt tốc độ; 𝜃̇ vận tốc góc động cơ; u tín hiệu điều khiển động Các thơng số động sau: -Điện cảm phần ứng L= 10.10−3 H -Điện trở phần ứng R = 1.75 Ω -Điện trở mạch kích từ: Rkt = Ω -Hệ số cản b=6.6 10−5 Nms/rad -Điện cảm kích từ L: 10 10−3 H -Momen quán tính J= 0.006 Nms /rad -Hệ số momen K= 1.53 Yêu cầu : - Giới thiệu tổng quan ứng dụng động chiều kích từ nối tiếp hệ thống điều khiển động chiều -Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mô tả động điện chiều - Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả động điện chiều hệ thống điều khiển động điện chiều -Mơ đánh giá đặc tính vận tốc góc quay động điện chiều hệ thống điều khiển động điện chiều sử dụng phần mềm 20-sim Hoạt động sinh viên - Nội dung 1: Tổng quan hệ thống (L1.1) - Nội dung 2: Xây dựng mơ hình mơ hệ thống (L1.1; L1.2) - Nội dung 3: Viết báo cáo Sản phẩm nghiên cứu: Báo cáo thu hoạch KHOA/TRUNG TÂM TS Nguyễn Anh Tú GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ThS Lê Ngọc Duy MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ NỐI TIẾP 1.1 Cấu tạo, phân loại động điện chiều .3 1.1.1 Cấu tạo 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Phương trình đặc tính 1.2 Các phương pháp điều khiển động điện chiều 1.2.1 Phương pháp thay đổi điện trở phần ứng 1.2.2 Phương pháp thay đổi từ thông Ф 1.2.3 Phương pháp thay đổi điện áp phần ứng CHƯƠNG PHÂN TÍCH VẬT LÝ VÀ PHƯƠNG TRÌNH MƠ TẢ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 2.1 Phân tích vật lý động điện chiều 2.2 Phân tích vật lý động điện chiều kích từ nối tiếp 10 CHƯƠNG XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ BOND GRAPH VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ NỐI TIẾP 12 3.1 Xây dựng biểu đô bond graph 12 3.1.1 Hàm truyền, phương trình trạng thái sơ đồ khối hệ thống 12 3.1.2 Sơ đồ bond graph 14 3.2 Xây dựng điều khiển hệ thống (bộ điều khiển PID) 16 CHƯƠNG MƠ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC TÍNH VẬN TỐC VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU SỬ DỤNG PHẦN MỀM 20-SIM 17 4.1 Q trình mơ phần mềm 20-Sim 17 4.2 Kết mô bond graph 20 4.2.1 Đặc tính tốc độ, đặc tính động DC kích từ nối tiếp20 4.2.2 Chưa có điều khiển hệ thống 22 4.2.3 Khi có điều khiển ổn định hệ thống 23 4.3 Đánh giá đặc tính vận tốc góc quay động hệ thống điều khiển động điện chiều kích từ nối tiếp 25 4.3.1 Đặc tính vận tốc góc quay động kích từ nối tiếp 25 4.3.2 Hệ thống điều khiển động điện chiều kích từ nối 26 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Động DC chiều dùng lõi nam châm vĩnh cửu Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 14 Hình 3.2 Sơ đồ mạch điện động DC kích từ nối tiếp 14 Hình 3.3 Sơ đồ bond graph sau hồn chỉnh 15 Hình 4.1 Giao diện người dùng phần mềm 20 – Sim 17 Hình 4.2 Vẽ sơ đồ khối bond graph vào phần mềm 18 Hình 4.3 Chọn đơn vị cho đại lượng cần tính 18 Hình 4.4 Sơ đồ sau vẽ khơng có điều khiển 19 Hình 4.5 Sơ đồ sau vẽ có điều khiển PID 20 Hình 4.6 Đặc tính tốc độ động DC kích từ nối tiếp 20 Hình 4.7 Đặc tính động DC kích từ nối tiếp 21 Hình 4.8 Đặc tính tốc độ động DC kích từ nối tiếp 21 Hình 4.9 Biểu đồ liên hệ đặc tính động khơng tải 22 Hình 4.11 Biểu đồ liên hệ đặc tính động có tải 22 Hình 4.13 Thơng số khởi động động với điều khiển PID 23 Hình 4.14 Thơng số khởi động động với điều khiển PID điều chỉnh thông số 23 Hình 4.15 Khi chưa hiệu chỉnh PID 24 Hình 4.16 Thông số khởi động động với điều khiển PID điều chỉnh thông số 24 Hình 4.17 thơng số mở máy động DC kích từ nối tiếp 25 Hình 4.18 Đặc tính tốc độ động DC kích từ nối tiếp 25 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Chú giải thông số sơ đồ bond graph 15 Bảng 3.2 Phương pháp lựa chọn thông số PID 16 Bảng 4.1 Thông số cần nhập vào sơ đồ 19 Bảng 4.2 Thông số PID điều khiển 27 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ NỐI TIẾP 1.1 Cấu tạo, phân loại động điện chiều 1.1.1 Cấu tạo Động điện chiều phân thành hai phần chính: Phần tĩnh phần động Phần tĩnh (Stator) Hình 1.1 Cấu tạo phần stator Mạch từ dây kích từ lồng mạch: mạch từ làm băng sắt từ (thép đúc, thép đặc) Dây quấn kích thích hay cịn gọi dây quấn kích từ làm dây điện từ, cuộn dây điện từ mắc nối tiếp với Cực từ chính: Là phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng ngồi lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại tán chặt Cực từ phụ đặt cực từ chính, có nhiệm vụ cải thiện đổi chiều, thường làm thép khối Gông từ: Gông từ dùng làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy Phần quay (roto) Hình 1.2 Cấu tạo phần rotor Lõi thép phần ứng: Dùng để dẫn từ, thường dùng thép kỹ thuật điện dày 0,5mm phủ cách điện mỏng hai mặt ép chặt lại để giảm tổn hao dịng điện xốy gây nên Trên thép có dập hình dạng rãnh để sau ép lại đặt dây quấn vào Dây quấn phần ứng: Dây quấn phần ứng phần phát sinh suất điện động có dịng điện chạy qua, dây quấn phần ứng thường làm dây đồng có bọc cách điện Cổ góp: Dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành chiều Thường làm nhiều phiến đồng mỏng cách điện với mica dày 0,4 đến 1,2 mm 1.1.2 Phân loại Khi xem xét động điện chiều, người ta phân loại theo cách kích thích từ động Theo ta có loại động điện chiều thường sử dụng: Động điện chiều kích từ độc lập: Phần ứng phần kích từ cung cấp từ hai nguồn riêng rẽ Động điện chiều kích từ song song: Cuộn dây kích từ mắc song song với phần ứng Động điện chiều kích từ nối tiếp: Cuộn dây kích từ mắc nối tếp với phần ứng Động điện chiều kích từ hỗn hợp: Gồm có cuộn dây kích từ, cuộn mắc song song với phần ứng cuộn mắc nối tiếp với phần ứng 1.1.3 Phương trình đặc tính Hình 1.3 Sơ đồ nối mạch Phương trình mơ tả động điện chiều kích từ nối tiếp U u Eu Ru Rkt I u (0.1) Eu Kkt (0.2) Từ (1.1) (1.2) ta có: Uu R Rkt u Iu Kkt Kkt (0.3) Mặt khác, mô men điện từ 𝑀𝑑𝑡 động xác định công thức: M M dt K kt Iu suy I u dt Kkt (0.4) Nếu bỏ qua tổn thất tổn thất thép mơmen trục động mô men điện từ, ta ký hiệu M Hay Uu R Rkt u M Kkt ( Kkt ) (0.5) Đây phương tình đặc tính động điện chiều kích từ nối tiếp 1.2 Các phương pháp điều khiển động điện chiều 1.2.1 Phương pháp thay đổi điện trở phần ứng Nguyên lý điều khiển: Trong phương pháp người ta giữ U =𝑈đ𝑚 , dm nối thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng để tăng điện trở phần ứng Độ cứng đường đặc tính cơ: M ( Kkt )2 Ru Rkt (0.6) Ta thấy điện trở lớn nhỏ nghĩa đặc tính dốc mềm Hình 1.4 Đặc tính động thay đổi điện trở phụ Như vậy, thay đổi Rf ta họ đặc tính thấp đặc tính tự nhiên 1.2.2 Phương pháp thay đổi từ thông Ф Nguyên lý điều khiển: Giả thiết U= Uđm, Rư = const Muốn thay đổi từ thông động ta thay đổi dịng điện kích từ, thay đổi dịng điện mạch kích từ cách nối nối tiếp biến trở vào mạch kích từ hay thay đổi điện áp cấp cho mạch kích từ Bình thường động làm việc chế độ định mức với kích thích tối đa ( max ) mà phương pháp cho phép tăng điện trở vào mạch kích từ nên điều chỉnh theo hướng giảm từ thông tức điều chỉnh tốc độ vùng tốc độ U dm định mức Nên giảm từ thơng tốc độ khơng tải lý tưởng 0 tăng, K ( Kkt ) độ cứng đặc tính giảm, ta thu họ đặc tính nằm Ru Rkt đặc tính tự nhiên Hình 1.5 Đặc tính động thay đổi từ thông Khi tăng tốc độ động cách giảm từ thông dịng điện tăng tăng vượt q mức giá trị cho phép mơmen khơng đổi Vì muốn giữ cho dịng điện khơng vượt q giá trị cho phép đồng thời với việc giảm từ thơng ta phải giảm Mt theo tỉ lệ 1.2.3 Phương pháp thay đổi điện áp phần ứng Phương trình đặc tính tổng quát: Uu R Rkt u M Kkt ( Kkt ) 0 Vì từ thơng động giữ khơng đổi nên độ cứng đặc tính khơng đổi, cịn tốc độ khơng tải lý tưởng tuỳ thuộc vào giá trị điện áp điều khiển U dk hệ thống, nói phương pháp điều chỉnh triệt để Khi thay đổi Uư 0 thay đổi cịn = const, ta đường đặc tính điều chỉnh song song với Nhưng muốn thay đổi 𝑈ư phải có nguồn chiều thay đổi điện áp ra, thường dùng nguồn biến đổi máy phát điện chiều kích từ độc lập, chỉnh lưu điều khiển … Hình 1.6 Đặc tính động thay đổi điện áp Nhận xét: Cả phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều có phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều cách thay đổi điện áp Uư đặt vào phần ứng động tốt hay sử dụng thu đặc tính có độ cứng khơng đổi, điều chỉnh tốc độ phẳng không bị tổn hao CHƯƠNG XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ BOND GRAPH VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ NỐI TIẾP 3.1 Xây dựng biểu đô bond graph 3.1.1 Hàm truyền, phương trình trạng thái sơ đồ khối hệ thống Xây dựng hàm truyền phương trình trạng thái Ta có: 𝑑 𝑉(𝑡) = 𝑅𝑖(𝑡) + 𝐿 ( 𝑖(𝑡)) + 𝑘0 𝜔(𝑡)𝑖 𝑑𝑡 𝑘0 𝑖 (𝑡) = 𝑇𝑙 (𝑡) + 𝑏𝜔(𝑡) + 𝐽 𝑑 𝑑𝑡 𝜔(𝑡) (6) (7) Chuyển vế (6) (7), ta có: 𝑑 𝑅 𝑘0 𝑖(𝑡) = − 𝑖(𝑡) − 𝜔(𝑡)𝑖(𝑡) + 𝑉(𝑡) 𝑑𝑡 𝐿 𝐿 𝐿 𝑑 𝑏 𝑘0 𝜔(𝑡) = − 𝜔(𝑡) − 𝑇𝐿 (𝑡) + 𝑖 (𝑡) 𝑑𝑡 𝐽 𝐽 𝐽 Đặt: 𝑘0 = 250 𝐽 𝑅 𝑏1 = = 487,5 𝐿 𝑏 𝑎2 = = 0,011 𝐽 2𝑎1 𝑥20 𝑏3 𝑘0 𝑏2 = = 76,5 𝐿 𝑎3 = = 16,67 𝐽 𝑏3 = = 50 𝐿 𝑥1 = 𝜔, 𝑥2 = 𝑖 𝑎1 = Phương trình không gian trạng thái hệ phi tuyến: 𝑥̇ = 𝑎1 𝑥22 − 𝑎2 𝑥1 − 𝑎3 𝑇𝐿 𝑥̇ = −𝑏1 𝑥2 − 𝑏2 𝑥1 𝑥2 + 𝑏3 𝑉 𝑥̇ 𝑎1 𝑥22 − 𝑎2 𝑥1 − 𝑎3 𝑇𝐿 𝑥̇ = [ ] = [ ] = 𝑓(𝑥, 𝑢) 𝑥̇ −𝑏1 𝑥2 − 𝑏2 𝑥1 𝑥2 + 𝑏3 𝑉 12 Điểm làm việc tĩnh (𝑥10 , 𝑥20 ) biểu diễn 𝑥20 𝑎2 𝑥10 + 𝑎3 𝑇𝐿 =√ 𝑎1 𝑥20 (𝑏1 + 𝑏2 𝑥10 ) 𝑉= 𝑏3 Phương trình trạng thái điểm làm việc tĩnh: 𝑥̇ = 𝐴𝑥 + 𝐵𝑢 𝑦 = 𝐶𝑥 Với: 𝑑𝑓(𝑥, 𝑢) −𝑎2 2𝑎1 𝑥20 𝐴= =[ | ] 𝑑𝑥 −𝑏2 𝑥20 −(𝑏1 + 𝑏2 𝑥10 ) 𝑥10,𝑥20 𝑑𝑓(𝑥, 𝑢) −𝑎 𝐵= =[ | ] 𝑏3 𝑑𝑢 𝑥10 ,𝑥20 𝐶 = [1,0] Và: 𝑢 = [𝑇𝐿 𝑉]𝑇 𝑦 = 𝜔(𝑡) Ở chế độ làm việc không tải, ta có: 𝑥20 𝑎2 𝑥10 =√ 𝑎1 𝑥20 (𝑏1 + 𝑏2 𝑥10 ) 𝑉= 𝑏3 𝐵=[ ] 𝑏3 Chọn 𝑥10 = 100𝑁, ta tìm hàm truyền: 𝜔(𝑠) 𝐺(𝑠) = = 𝐶(𝑠𝐼 − 𝐴)−1 𝐵 𝑉(𝑠) 2𝑎1 𝑥20 𝑏3 = 𝑠 + (𝑏1 + 𝑎2 + 𝑏2 𝑥10 )𝑠 + (𝑎1 + 𝑏2 𝑥10 )𝑎2 + 2𝑎1 𝑏2 (𝑥20 )2 Thay số vào tính, ta hàm truyền hệ động DC kích từ nối tiếp sau: 𝐺(𝑠) = 1650 𝑠 + 8137,5𝑠 + 256,2 13 Sơ đồ khối hệ thống Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 3.1.2 Sơ đồ bond graph Hình 3.2 Sơ đồ mạch điện động DC kích từ nối tiếp Nguyên tắc sơ đồ hóa mạch điện: Mỗi vị trí mạch điện mà điện khác đặt 0-Junction Chèn phần tử mạch “ single port” kết nối với 1-Junction power bond Gán chiều công suất cho liên kết Gán vị trí xác định cho phần tử Đơn giản hóa sơ đồ thiết lập 14 Hình 3.3 Sơ đồ bond graph sau hồn chỉnh Chú giải: Bảng 3.1 Chú giải thông số sơ đồ bond graph Voltage soucre (Se) Nguồn DC Field resistance (R) Điện trở phần kích từ Field inductance (I) Dịng kích từ Armature resistance (R) Điện trở phần ứng Armature inductance (I) Dòng phần ứng Rotational damping (R) Moment cản Armature inertia (I) Moment quán tính Torque speed constant(K) Hệ số moment Driven load Tải trọng đặt Torque speeed conversion (MGY) Bộ chuyển đổi moment Motor load (Mse) Moment tải động 15 3.2 Xây dựng điều khiển hệ thống (bộ điều khiển PID) Giải thuật tính tốn PID hay cịn gọi điều khiển ba khâu, bao gồm: Propotional (tỉ lệ), Integral (tích phân) Derivative (đạo hàm) Tổng chập ba tác động dùng để điều chỉnh q trình thơng qua phần tử điều khiển Nhờ vậy, giá trị làm sáng tỏ quan hệ thời gian: P phụ thuộc vào sai số tại, I phụ thuộc vào tích lũy sai số khứ D dự đoán sai số tương lai, dựa vào tốc độ thay đổi 𝑡 𝑑𝑒(𝑡) 𝑢(𝑡) = 𝐾𝑝 𝑒(𝑡) + 𝐾𝑖 ∫ 𝑒(𝑡)𝑑𝑡 + 𝐾𝑑 𝑑𝑡 Phương pháp điều chỉnh Ziegler - Nichols: Trong phương pháp này, Ki Kd đặt K p tăng đến giá trị tới hạn Kc , đầu hệ thống bắt đầu dao động Kc chu kỳ dao động pc sử dụng để đặt tham số lại sau: 𝐾𝑝 = 0,6 × 𝐾𝑐 2𝐾𝑝 𝐾𝑖 = 𝑝𝑐 𝑝𝑐 𝐾𝑑 = 𝐾𝑝 Tuy nhiên khó để thiết kế PID phương pháp Ziegler - Nichols hệ thống điều tốc động DC kích từ nối tiếp hệ thống bậc cao (bậc 2) Nên thông số PID lựa chọn theo nguyên tắc sau: Bảng 3.2 Phương pháp lựa chọn thông số PID Thông số Kp Ki Kd Thời gian độ Giảm Giảm Ít thay đổi Độ vọt lố Tăng Tăng Giảm Thời gian đáp ứng Ít thay đổi Tăng Giảm Steadystate error Giảm Khử Ít thay đổi - Chọn Kp trước: Thử điều khiển P với hệ thống điều khiển tốc độ mô bond graph, điều chỉnh Kp cho thời gian đáp ứng đủ nhanh, chấp nhận độ vọt lố lớn - Thêm thành phần D để loại bỏ độ vọt lố, tăng Kd từ từ, thử nghiệm chọn giá trị thích hợp Sai số ổn định (State-steady error) xuất - Thêm thành phần I để giảm sai số ổn định Nên tăng Ki từ bé đến lớn để giảm sai số ổn định, đồng thời không độ vọt lố xuất trở lại 16 CHƯƠNG MƠ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC TÍNH VẬN TỐC VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU SỬ DỤNG PHẦN MỀM 20-SIM 4.1 Quá trình mô phần mềm 20-Sim Giới thiệu phần mềm 20 – Sim Phần mềm mô 20-Sim phát triển nhóm Điều khiển tự động Trường ĐH Twente, Hà lan 20-Sim sử dụng để mơ hình hóa mơ hệ thống Cơ điện tử 20-Sim cho phép mơ hình hóa hệ thống theo cách sau: - Equation models - Block Diagram models - Bond Graph models (Matlab chưa có chức này) - Iconic Diagram models (Matlab chưa có chức này) - Kết hợp dạng 20-sim cung cấp cho bạn tính cho phép bạn tạo mơ hình nhanh chóng trực quan Bạn tạo mơ hình cách sử dụng phương trình, sơ đồ khối , khối vật lý đồ thị liên kết Các tính khác giúp bạn xây dựng mơ hình mình, mơ chúng phân tích hiệu suất chúng Hình 4.1 Giao diện người dùng phần mềm 20 – Sim 17 Q trình mơ hệ thống động DC kích từ nối tiếp Lấy phần tử biểu dồ bond graph từ phần thư viện (library) Hình 4.2 Vẽ sơ đồ khối bond graph vào phần mềm Nhập thông số đơn vị cho phần tử biểu đồ bond graph Hình 4.3 Chọn đơn vị cho đại lượng cần tính 18 Bảng 4.1 Thơng số cần nhập vào sơ đồ Kí hiệu Điện cảm phần ứng L Độ lớn 10.10−3 Đơn vị H Điện trở phần ứng R 1.75 Ω Điện trở mạch kích từ Rkt Ω Hệ số cản b Điện cảm kích từ L Momen quán tính J 6.6 10−5 10 10−3 0.006 Nms/rad H Nms /rad Hệ số momen K 1.53 Khơng có Sau vẽ xong kết hình Hình 4.4 Sơ đồ sau vẽ khơng có điều khiển 19 Hình 4.5 Sơ đồ sau vẽ có điều khiển PID 4.2 Kết mô bond graph 4.2.1 Đặc tính tốc độ, đặc tính động DC kích từ nối tiếp Hình 4.6 Đặc tính tốc độ động DC kích từ nối tiếp 20 Hình 4.7 Đặc tính động DC kích từ nối tiếp Hình 4.8 Đặc tính tốc độ động DC kích từ nối tiếp 21 4.2.2 Chưa có điều khiển hệ thống Thơng số động DC kích từ nối tiếp khơng tải Hình 4.9 Biểu đồ liên hệ đặc tính động khơng tải Thơng số động DC có tải (chọn tải 100N) Hình 4.10 Biểu đồ liên hệ đặc tính động có tải 22 4.2.3 Khi có điều khiển ổn định hệ thống Thơng số động DC kích từ nối tiếp khơng tải có điều khiển PID Hình 4.11 Thơng số khởi động động với điều khiển PID Hình 4.12 Thơng số khởi động động với điều khiển PID điều chỉnh thông số 23 Thông số động DC kích từ nối tiếp có tải, có điều khiển PID (chọn tải 100N) Hình 4.13 Khi chưa hiệu chỉnh PID Hình 4.14 Thơng số khởi động động với điều khiển PID điều chỉnh thơng số 24 4.3 Đánh giá đặc tính vận tốc góc quay động hệ thống điều khiển động điện chiều kích từ nối tiếp 4.3.1 Đặc tính vận tốc góc quay động kích từ nối tiếp Hình 4.15 thơng số mở máy động DC kích từ nối tiếp Nhận xét : mở máy dòng điện moment tăng lên lớn khoảng thời gian vô ngắn để khởi động động cơ, nguyên nhân động cần moment đủ lớn để khởi động thắng moment cản Hình 4.16 Đặc tính tốc độ động DC kích từ nối tiếp 25 Nhận xét: Đặc tính tốc độ động DC kích từ nối tiếp có dạng hyperbol vng góc.(đường màu nâu) Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp có dạng hàm hyperbol (tương tự trường hợp đặc tính tốc độ màu đen) Đặc tính momen điện từ theo dịng phần ứng động DC kích từ nối tiếp có dạng parabol qua gốc tọa độ Trên đặc tuyến tốc độ vị trí có dịng điện tải thấp, tốc độ động tăng cao Vì đặc tuyến nhận trục tung làm đường tiệm cận, nên lúc động vận hành khơng tải (dịng điện có giá trị nhỏ) tốc độ quay động lớn (tiến đến giá trị vơ lớn) Như động kích từ nối tiếp không vận hành trạng thái khơng tải tốc độ tăng cao phá hủy rotor tác dụng lực ly tâm 4.3.2 Hệ thống điều khiển động điện chiều kích từ nối tiếp Nhận xét: Thơng số điều khiển PID lựa chọn dựa phương pháp tay theo nguyên tắc bảng 3.2 Các thông số điều khiển là: Thông số PID điều khiển Bảng 4.2 Thông số PID điều khiển Thống số Kp Ki Kd Động khơng tải 15 750 0.15 Động có tải 3.5 291.67 0.35 Qua biểu đồ nhận thấy có điều khiển tốc độ động có tải hay khơng có tải đáp ứng nhanh hơn, tốc độ mong muốn 100 (Rad/s) đáp ứng nhanh gọn ổn định, độ vọt lố thời gian đáp ứng nằm giới hạn cho phép (độ vọt lố POT