Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượng

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượngLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN THỊ NGA NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT HỆ TRUYỀN ĐỘNG THYRITOR ĐỘNG CƠ Ở PHỊNG THÍ NGHIỆM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỂ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Thái Nguyên - 2014 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN THỊ NGA NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT HỆ TRUYỀN ĐỘNG THYRITOR ĐỘNG CƠ Ở PHỊNG THÍ NGHIỆM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỂ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG CHUYÊN NGHÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA MÃ SỐ: 60520216 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT KHOA CHUYÊN MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TRƯỞNG KHOA PGS.TS VÕ QUANG LẠP PHÒNG QUẢN LÝ ĐT SAU ĐẠI HỌC Thái Nguyên - 2014 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tên là: Nguyễn Thị Nga Sinh ngày: 22 tháng 01 năm 1983 Học viên lớp cao học khoá 14 - Tự động hoá - Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên – Đại học Thái Nguyên Hiện công tác tại: Trường Trung học Phổ thông Yên Thủy B Tơi xin cam đoan tơi viết luận văn tổng hợp nghiên cứu theo định hướng giáo viên hướng dẫn khơng chép người khác Trong luận văn có sử dụng số tài liệu tham khảo luận văn Thái Nguyên, ngày 28 tháng 12 năm 2013 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Nga Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian tìm hiểu làm việc khẩn trương với giúp đỡ tận tình PGS.TS Võ Quang Lạp tác giả hoàn thành luận văn với đề tài: “Nghiên cứu khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động phịng thí nghiệm khoa điện - điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượng ” Với tình cảm lòng biết ơn sâu sắc, tác giả xin chân thành cảm ơn tới PGS.TS Võ Quang Lạp người trực tiếp giảng dạy dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn, giúp đỡ tác giả suốt thời gian thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu, thầy cô giáo Khoa Điện trường đại học Kỹ thuật Công nghiệp, thầy giáo Phịng quản lý đào tạo sau đại học, Trung tâm thí nghiệm giúp đỡ tác giả nhiều kiến thức chuyên môn, tài liệu nghiên cứu để tác giả hồn thành luận văn Tuy cố gắng nhiều thời gian, kiến thức, kinh nghiệm tài liệu tham khảo hạn chế nên luận văn cịn nhiều thiếu sót Tác giả mong nhận góp ý, bảo Hội đồng chấm luận văn, thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Thái nguyên, ngày 28 tháng 12 năm 2013 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Nga Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC NỘI DUNG Trang LỜI CAM ĐOAN LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ MINH HỌA vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG 1.1 Ứng dụng cân băng định lượng sản xuất công nghiệp 1.1.1 Giới thiệu số cân băng định lượng thực tế 1.1.1.1 Hệ thống cân băng cho nhà máy xi măng Cosevco Sông Gianh 1.1.1.2 Nguyên lý làm việc hệ thống cân băng cho trạm trộn bê tông 1.2 Nguyên lý làm việc yêu cầu chuyển động cân băng định lượng 1.2.1 Cấu trúc hệ thống cân băng định lượng 1.2.2 Nguyên lý làm việc cân băng định lượng 1.2.2.1 Nguyên lý đo theo suất 1.2.2.2 Nguyên lý đo theo khối lượng 10 1.2.3 Các yêu cầu hệ chuyển động cân băng định lượng 10 1.2.3.1 Loại phụ tải 10 1.2.3.2 Chiều quay băng 11 1.2.3.3 Giản đồ phụ tải 11 1.2.3.4 Các yêu cầu khởi động hãm 12 1.2.3.5 Sơ đồ động học 13 1.2.3.6 Hệ truyền động nhiều động 13 1.2.3.7 Độ xác 13 1.2.3.8 Dải điều chỉnh 13 1.3 Các phương án thiết kế hệ điều khiển cân băng định lượng 13 1.3.1 Hệ điều khiển tương tự Số hóa Trung tâm Học liệu 14 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 14 1.3.2 Hệ điều khiển dùng cảm biến 1.4 Các phương án truyền động cho cân băng 15 1.4.1 Hệ thống truyền động chỉnh lưu điều khiển động chiều 16 1.4.2 Hệ thống truyền động điều chỉnh xung áp - động chiều (XAĐ) 19 1.4.3 Hệ thống truyền động véc tơ biến tần – động KĐB 22 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ T – Đ TẠI PHỊNG THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN CHO ĐIỀU KHIỂN CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG 25 2.1 Nội dung thực nghiệm 25 2.1.1 Giới thiệu trang thiết bị bố trí sơ đồ: 25 2.1.2 Sơ đồ nguyên lý nguyên lý làm việc 25 2.1.2.1 Sơ đồ nguyên lý: 26 2.1.2.2 Nguyên lý làm việc 27 2.1.2.3 Bố trí thiết bị Module: 32 2.1.3 Hệ tải 36 2.2 Kết thực nghiệm 38 2.2.1 Đo điện áp đồng hóa điện áp cưa 38 2.2.1.1 Đo điện áp đồng hóa mạch tạo xung 38 2.2.1.2 Đo điện áp cưa kênh tạo xung 38 2.2.1.3 Khâu sửa xung gửi xung 39 2.2.2 Thí nghiệm 39 2.2.2.1 Thí nghiệm 1: động quay theo chiều thuận với điều khiển P 39 2.2.2.2 Thí nghiệm 2: động quay theo chiều thuận với điều khiển PI …40 2.2.2.3 Thí nghiệm 3:động quay theo chiều ngược với điều khiển P ………………………………………………………………………………….41 2.2.2.4 Thí nghiệm 4: động quay theo chiều ngược với điều khiển PI … ………………………………………………………………………………….42 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG 44 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 3.1 Ứng dụng hệ truyền động T- Đ cho điều khiển ổn định khối lượng cân băng định lượng 44 3.1.1 Sơ đồ khối hệ thống truyền động điều khiển ổn định khối lượng cân băng định lượng 44 3.1.2 Xây dựng sơ đồ cấu trúc hệ truyền động ổn định khối lượng 45 3.1.2.1 Tổng hợp hệ T- Đ 45 3.1.2.2 Tổng hợp mạch vòng ổn định khối lượng 49 3.2 Mô hệ truyền động cân băng với điều khiển PID 52 3.2.1 Tính tốn thơng số hệ điểu khiển ổn định khối lượng động chiều kích từ độc lập 52 3.2.2 Sơ đồ mô hệ điều khiển cân băng MATLAB SIMULINK … ………………………………………………………………………………….52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Diễn giải nội dung đầy đủ ĐHCN Đại học Công nghiệp CBĐL Cân băng định lượng ĐC Động điện chiều ADC Analog Digital Convert DAC Digital Analog Convert PWM Bộ biến đổi xung điện áp XA-Đ Điều chỉnh xung áp - động chiều T-Đ CL-Đ 10 F-Đ Hệ máy phát động 11 BBĐ Bộ biến đổi 12 PID Proportional Intergal Derivative 13 PI 14 FXCĐ 15 SRC 16 TXPCX 17 SS So sánh 18 ĐK Động không đồng Thyristor - động Chỉnh lưu điều khiển - động chiều Proportional Intergal Phát xung chủ đạo Sóng cưa Tạo xung phân chia xung Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ MINH HỌA Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống nghiền than vận chuyển than nghiền Hình 1.2 Sơ đồ khối chức cân băng định lượng Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý đo lường hệ thống cân băng định lượng Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cân băng trạm trộn bê tơng Hình 1.5 Sơ đồ đo hệ thống cân băng phối liệu nhiều thành phần Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động cân băng Hình 1.7 Đồ thị cơng suất momen cản tĩnh 11 Hình 1.8 Giản đồ phụ tải 12 Hình 1.9 Sơ đồ động học 13 Hình 1.10 Hệ thống điều khiển kín dùng cảm biến lực 14 Hình 1.11 Hệ thống điêu khiển kín dùng phản hồi số 15 Hình 1.12 Hệ thống điều chỉnh tốc độ có đảo chiều Thyristor - động 16 Hình 1.13 Hình 1.14 Hình 1.15 Hình 1.16 Sơ đồ cấu trúc trạng thái tĩnh ổn định hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vịng kín Đường đặc tĩnh hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vịng kín Sơ đồ cấu trúc trạng thái động hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vịng kín Sơ đồ khối hệ thống truyền động điều chế độ rộng xung chiều 17 18 18 19 Hình 1.17 Sơ đồ nguyên lý biến đổi PWM dạng H 20 Hình 1.18 Đồ thị điện áp biến đổi PWM dạng H 20 Hình 1.19 Sơ đồ khối mạch tạo xung điều khiển 22 Hình 1.20 Sơ đồ nguyên lý điều khiển ĐC KĐB thiết bị biến tần 23 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý module chỉnh lưu cầu pha 26 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý giản đồ điện áp chỉnh lưu hình cầu pha 28 Hình 2.3 Sơ đồ khối kênh tạo xung 28 Hình 2.4 Sơ đồ tạo xung cho kênh 30 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ viii Hình 2.5 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển cân 31 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thiết bị modul chỉnh lưu cầu pha 32 Bảng 2.1 Chức thiết bị modul 34 Bảng 2.2 Chức thiết bị tín hiệu đóng ngắt mạch điều khiển 35 Hình 2.7 Hệ tải DC1 - DC2 máy phát tốc 36 Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm truyền động điện 37 Hình 2.9 Điện áp khâu đồng hóa 38 Hình 2.10 Điện áp đầu khâu phát sóng cưa 38 Hình 2.11 Điện áp khâu sửa xung gửi xung 39 Hình 2.12 Động quay theo chiều thuận với điều khiển P 40 Hình 2.13 Động quay theo chiều thuận với điều khiển PI 41 Hình 2.14 Đảo chiều động với điều khiển P 41 Hình 2.15 Đảo chiều động với điều khiển PI 42 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển ổn định khối lượng cân băng 44 Hình 3.2 Sơ đồ cấu trúc từ thơng khơng đổi 45 Hình 3.3 Sơ đồ cấu trúc chỉnh lưu bán dẫn thyristor 45 Hình 3.4 Sơ đồ cấu trúc mạch vịng dịng điện 47 Hình 3.5 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vịng dịng điện 47 Hình 3.6 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng tốc độ 48 Hình 3.7 Sơ đồ cấu trúc hệ thống tự động điều khiển cân băng 49 Hình 3.8 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng ổn định khối lượng 50 Hình 3.9 Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển ổn định cân băng định lượng 51 Hình 3.10 Sơ đồ mô hệ điều khiển điều khiển PID 52 Hình 3.11 Hình 3.12 Các tín hịệu khối lượng đầu tương ứng với giá trị khối lượng đặt đầu vào φ đặt = 10 (V), I = 8,7 (A) Quan hệ   Số hóa Trung tâm Học liệu 54 56 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 49 Trong đó: R ( p )   4Ts p R K  8Ts2 p K i K  Tc ( 3.11) R  (p) khâu tích phân – tỷ lệ (PI) Kết tổng hợp mạch vòng tốc độ tiêu chuẩn tối ưu modul ta có: ( p) 1 1   2 d ( p) 1 2Ts p  2Ts p K 1 2Ts p K ( 3.12) Từ kết tổng hợp ta tìm RI R trình bầy phần lục 1, từ ta xây dựng sơ đồ cấu trúc sau d WR WRI WT WD ( p ) WC ( p )  Mc WCBI WCB Hình 3.7 Sơ đồ cấu trúc hệ thống tự động điều khiển cân băng 3.1.2.2 Tổng hợp mạch vòng ổn định khối lượng Với sơ đồ khối hình 3.1 sau tổng hợp hệ truyền động T-Đ với kết sau  ( p) 1  d ( p )  2Ts p K Từ ta xây dựng sơ đồ cấu trúc hệ truyền động ổn định khối lượng hình 3.8 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 50 Hình 3.8 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng ổn định khối lượng Trong đó: R ( p ) điều chỉnh khối lượng mạch vòng K  T p  WCBKL W ( p)  Với : Kr   ( p) K r  quan hệ tốc độ dài tốc độ góc  ( p) p : Hệ số khuếch đại truyền lực j ( p) 1  d ( p) 1 2Ts p K Ts =T +2.Tsi =T +2(Tđk + Tv + Ti) hàm số truyền hệ truyền động ổn định tốc độ, Tổng hợp theo tiêu chuẩn tối ưu modul tổng hợp mạch vòng ổ n đ ịnh khối lượng theo tiêu chuẩn tối ưu modul ta có hàm truyền đối tượng: FOMT  1  2. p  2 2 p (3.13) Từ sơ đồ cấu trúc hình 2.23, ta có: S0T ( p)  Kr K (3.14) K (1  2.Ts p) p(1  T ) Áp dụng tiêu chuẩn tối ưu modul ta có : Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 51 R ( P )  F0 MT ( P) S0T ( p )  F0 MT ( p).S0T ( p ) 1  2   2 2 p R ( P )  K r K  Kr K K K  2 (1  2Ts p ) p(1  pT )  2  p  2  p (1  2Ts p )(1  pT ) Chọn    T Ta có hàm truyền điều chỉnh ổn định khối lượng theo tiêu chuẩn tối ưu modul : R ( p)  Với K (1 2Ts p) Kr K 2T (3.15) R  K p  K D p (3.16) Kp  K K r K 2T (3.17) KD  K.Ts Kr K T (3.18) Sau tổng hợp điều khiển, ta có sơ đồ cấu trúc điều khiển ổn định khối lượng động điện chiều hình 3.9 Hình 3.9 Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển ổn định cân băng định lượng Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 52 3.2 Mô hệ truyền động cân băng với điều khiển PID 3.2.1 Tính tốn thơng số hệ điểu khiển ổn định khối lượng động chiều kích từ độc lập Việc tính tốn để phục vụ cho mơ trình bầy phụ lục 3.2.2 Sơ đồ mô hệ điều khiển cân băng MATLAB SIMULINK Thay thông số tính vào sơ đồ Hình 3.9 dùng simulink ta có sơ đồ mơ hệ điều khiển hình 3.10 Hình 3.10 Sơ đồ mơ hệ điều khiển điều khiển PID Sau mô phần mềm Simulink ta thu kết sau: Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 53 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 54 Hình 3.11 Các tín hịệu đặt khối lượng đầu tương ứng với giá trị Khối lượng đặt đầu vào φ đặt = 10 (V), I = 8,7 (A) Nhận xét Từ kết mô ta thấy chất lượng hệ truyền động có thơng số sau + Kết tính tốn lý thuyết: - Thời gian độ cân băng định lượng: 10,5s - Độ điều chỉnh cân băng định lượng : 5% - Sai lệch tĩnh: 1% - Thời gian độ tốc độ động cơ: 2.5s - Độ điều chỉnh tốc độ động : 3% - Sai lệch tĩnh: 1% + Kết thí nghiệm - Thời gian độ điều khiển P: 3s - Sai lệch tĩnh điều khiển P : 3% Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 55 - Độ điều chỉnh : - Thời gian độ điều khiển PI: 3s - Sai lệch tĩnh điều khiển PI: 5% - Độ điều chỉnh : Việc tính tốn cho thơng số động xấp xỉ với kết thí nghiệm Chứng tỏ phương pháp tính tốn hợp lý Như với kết tính tốn khảo sát cho thấy đảm bảo cho chuyền động cân băng định lượng song thời gian độ lớn khâu điều khiển ổn định khối lượng khâu phi tuyến, tính tốn cho khâu tuyến tính Từ ta làm rõ tính phi tuyến sau Ta xét q trình bắt đầu hãm, lúc tín hiệu đặt tín hiệu phản hồi xấp xỉ nghĩa là: (1  2 ).R  h (3.19) h  1  2 : Trong đó:  h quãng thời gian bắt đầu hãm h : Vận tốc thời điểm ban đầu qúa trình hãm lớn tính theo công thức h max Max  K r  hMax (3.20) Trong đó:  hMax gia tốc hãm cực đại cho trước Từ hai công thức: (3.19) (3.20) ta có Max K r K  hMax R  h  h   hMax Chọn R  K  K  2. hMax 1.K r (3.22) Quãng đường lúc hãm là:   2 hMax  h2 K r  Số hóa Trung tâm Học liệu (3.23) http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 56 Khi tổng hợp điều khiển ổn định khối lượng R , ta chọn hàm truyền đạt kiểu PD với hệ số khuếch đại K = const Quan hệ tĩnh   f ( ) trình hãm cơng thức (3.20) vẽ hình (3.12) ta thấy Khi cho quãng đường  tốc độ 1 tương ứng với hệ số khuếch đại K , cho quãng đường  mà giữ nguyên hệ số K tốc độ  thực chất theo quan hệ phi tuyến tốc độ  Nghĩa cần hệ số khuếch đại K 2, tương tự cho qng đường 3 cần phải có K Như  nhỏ hệ số khuếch đại R lớn để đạt tốc độ lớn tăng lên thích ứng với q trình hãm nhanh theo yêu cầu Hình 3.12 Quan hệ   Khảo sát hệ điều khiển chuyển động cân băng định lượng cho ta kết tốt, đảm bảo chất lượng Song giải khâu điều khiển khâu điều khiển phi tuyến chất lượng tốt hơn, cụ thể rút ngắn thời gian độ lượng điều chỉnh Trong thực tế nhiều luận văn giải mạch vòng ổn định khối lượng điều khiển mờ lai, mờ thích nghi, mờ trượt … Cho ta kết chất lượng tốt dùng điều khiển PID Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Kết luận: Với đề tài “Nghiên cứu khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động phịng thí nghiệm khoa điện - điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượng” + Đối chiếu với mục tiêu luận văn mục tiêu nghiên cứu luận văn giải đầy đủ cấc mục tiêu yêu cầu đặt cụ thể là: -Tìm hiểu khảo sát yêu cầu điều khiển cân băng địnhlượng ứng dụng cơng nghiệp từ dúp cho việc đề xuất phương án truyền động thích hợp hệ truyền động T – Đ Hệ truyền động phổ biến công nghiệp hệ có phịng thí nghiệm Từ ngồi việc tính tốn lý thuyết thuận lợi cho việc kiểm chứng - Đã thí nghiệm thành cơng truyền động T – Đ phịng thí nghiệm với chế độ làm việc khác hệ truyền động này, từ giúp cho việc nghiên cứu ứng dụng hệ truyền động cho điều khiển chuyển động cho cân băng định lượng - Với kết nghiên cứu khảo sát kết hợp với thí nghiệm thành cơng hệ T – Đ phịng thí nghiệm giúp cho việc kiểm định hệ truyền động T – Đ cho việc điều khiển cân băng định lượng hợp lý Kết khảo sát hệ truyền động cho thấy yêu cầu chất lượng hệ điều khiển chuyển động cân băng định lượng tốt cụ thể là: + Qua mô nhận thông số kỹ thuật sau: - Thời gian độ : 10,5s Độ qúa điều chỉnh : 5% Sai lệch tĩnh :1% + Kết luận văn thể kết hợp lý thuyết thực nghiệm làm cho luận văn có tính khoa học thực tiển cao qua mô + Tuy luận văn số vấn đề chưa giải như: - Khâu điều khiển ổn định khối lượng khâu phi tuyến - Hệ điều khiển chuyển động chưa kiểm nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 58 - Mặc dù số vấn đề tồn xong luận văn giải đầy đủ yêu cầu mà đề tài đặt đáp ứng yêu cầu luận văn thạc sỹ kỹ thuật Kiến nghị: - Để nâng cao chất lượng cho hệ cân băng định lượng điều khiển ổn định khối lượng cần ứng dụng lý thuyết tạo điều khiển phi tuyến - Có thể tiếp tục nghiên cứu để đưa đề tài ứng dụng vào sản xuất Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Qui Lực (2005) hệ thống điều khiển số công nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội [2] Nguyễn Phùng Quang (2006) Matlab/Simulik dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội [3] Bùi Quốc Khánh, Phạm Quốc Hải, Nguyễn Văn Liễn, Dương Văn Nghi, Điều chỉnh tự động truyền động điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999 [4] Trần Thọ, Võ Quang Lạp, Cơ sở điều khiển tự động truyền động điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội [5] Nguyễn Trọng Thuần (2002), Điều khiển Logic ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội [6] Nguyễn Hoàng Hải, Nguyễn Khắc Kiểm (2003), Lập trinh matlab, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ PHỤ LỤC A TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ HỆ TRUYỀN ĐỘNG Các thơng số cho trước hệ truyền động: Loại động cơ:  H-68 Nga sản xuất với thông số sau: Pđm: Công suất định mức động 1,5 kW Uđm : Điện áp định mức động 220 V nđm : Tốc độ quay định mức động 1500 v/p Iđm : Dòng điện định mức động 8,7 A Ikt : Dịng kích từ động 0,6 A Lư : Điện cảm phần ứng 0,961 H Rư : Điện trở phần ứng 2,775  Ti : Hằng số thời gian máy biến dòng 0,0025 s Tcl : Chu kỳ điện áp chọn 0,0033s Tđk : Hằng số thời gian mạch điều khiển chỉnh lưu 0,00015 s T : Hằng số thời gian máy phát tốc 0,0015s T : Hằng số thời gian cảm biến khối lượng 0,3s  dm : Hiệu suất định mức động 80% Tính tốn thơng số hàm số truyền hệ truyền động: -Tốc độ góc định mức: dm  2 ndm 2 1500   157,1rad / s 60 60 -Mômen định mức: M dm  K dm I dm  1, 2467.8,  10,8463 Nm với Kdm  U dm  I dm Ru dm  220  8, 7.2, 775  1, 2467 157,1 -Hằng số thời gian phần ứng : Tu  Lu 0, 961   0, 3463 s Ru 2, 775 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - Hàm truyền động cơ: WD ( p )  0,36 Ru   Tu p  0, 3463 p - Hàm truyền biến đổi: WBBD  với Kcl = Kcl 22   Tcl p  0,0033 p U dm 220   22 U dk 10 - Hàm truyền điều chỉnh theo tiêu chuẩn modul tối ưu: Ri ( p )  Ru Tu (1  ) k cl k i Tsi Tu p Trong đó: Tsi=Ti+Tc+Tđk = 2,5ms+3,3ms+0,15ms = 5,59.103 s Ki : Hệ số khuếch đại cảm biến dòng Ki = U dk 10   1,1494 I dm 8,  Ri ( p)  2, 775.0,3463 1 (1  ) = 3,1936.(1  ) 3 2.22.1,1494.5,95.10 0.3463 p 0,3463.p - Hàm truyền điều chỉnh tốc độ theo tiêu chuẩn modul tối ưu: R ( p )  Ki K Tc Ru K 2.Ts Ta có U d  .K  , chọn U d  5V - Hệ số khuếch đại cảm biến tốc độ: K   0, 0318 mà T  0, 0015s  1,5ms 157,1 Ts  T  2Tsi  1,  2.5, 95  13, ms Tc  J Ru 0,85.2, 775   1,5176 s k 1, 24672 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Vậy R ( p )  K i K Tc 1,1494.1, 2467.1,5176   919,529 Ru K 2.Ts 2, 775.0, 0318.2.0, 0134 Hàm truyền điều chỉnh ổn định khối lượng R  theo tiêu chuẩn tối ưu modul: K (1  2.TT p ) với l = 100cm , r = 0,32cm Rr KT 2.TT R ( p )  l = T.r =  r.n Ta có  n  T  100   50 2 r 2.3,14.0,32  2 n  100  (rad) R T K  U Td  K  U Td T - Hệ số khuếch đại cảm biến khối lượng:  K  10  0, 032 100 - Hệ số khuếch đại truyền lực T  K r  dt  K r  t  Kr  R ( p)  T t  100.  0, 314.2 K 0,0318 (1  2Ts p)  (1  0,0268 p) K r K 2.T 1.0,032.2.0,3 R ( p)  1,656.(1 0,0268 p) Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ B HÌNH ẢNH MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM HỆ T – Đ Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... THỊ NGA NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT HỆ TRUYỀN ĐỘNG THYRITOR ĐỘNG CƠ Ở PHỊNG THÍ NGHIỆM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỂ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG CHUYÊN NGHÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG... Lạp tác giả hoàn thành luận văn với đề tài: ? ?Nghiên cứu khảo sát hệ truyền động Thyritor – Động phịng thí nghiệm khoa điện - điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượng ” Với tình cảm... băng định lượng - Tiến hành thí nghiệm kiểm nghiệm hệ truyền động phịng thí nghiệm để từ đề xuất truyền động cho cân băng định lượng - Trên sở hệ truyền động phịng thí nghiệm tính tốn đánh giá để