Đang tải... (xem toàn văn)
1 B� GIÁO D�C VÀ �ÀO T�O TR��NG ��I H�C K� THU�T CÔNG NGH� TP HCM �ÀO THÁI S N �I U KHI�N ��NG C KHÔNG � NG B� THEO PH� NG PHÁP FIELD ORIENTED CONTROL (FOC) S� D�NG B� �I U KHI�N M� LU�N V�N TH�C S� C[.]
BӜ GIÁO DӨC VÀ ĈÀO TҤO TRѬӠNG ĈҤI HӐC KӺ THUҰT CÔNG NGHӊ TP HCM - ĈÀO THÁI SѪN ĈIӄU KHIӆN ĈӜNG CѪ KHÔNG ĈӖNG BӜ THEO PHѬѪNG PHÁP FIELD ORIENTED CONTROL (FOC) SӰ DӨNG BӜ ĈIӄU KHIӆN MӠ LUҰN VĂN THҤC SƬ Chuyên ngành : ThiӃt bӏ, mҥng nhà máy ÿiӋn Mã sӕ ngành : 605250 TP HӖ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2012 BӜ GIÁO DӨC VÀ ĈÀO TҤO TRѬӠNG ĈҤI HӐC KӺ THUҰT CÔNG NGHӊ TP HCM - ĈÀO THÁI SѪN ĈIӄU KHIӆN ĈӜNG CѪ KHÔNG ĈӖNG BӜ THEO PHѬѪNG PHÁP FIELD ORIENTED CONTROL (FOC) SӰ DӨNG BӜ ĈIӄU KHIӆN MӠ LUҰN VĂN THҤC SƬ Chuyên ngành : Kӻ thuұt ÿiӋn Mã sӕ ngành : 60520202 HѬӞNG DҮN KHOA HӐC: TS ĈӖNG VĂN HѬӞNG CƠNG TRÌNH ĈѬӦC HỒN THÀNH TҤI TRѬӠNG ĈҤI HӐC KӺ THUҰT CÔNG NGHӊ TP HCM Cán bӝ hѭӟng dүn khoa hӑc : TS.Ĉӗng Văn Hѭӟng Luұn văn Thҥc sƭ ÿѭӧc bҧo vӋ tҥi Trѭӡng Ĉҥi hӑc Kӻ thuұt Công nghӋ TP HCM ngày 02 tháng 02 năm 2013 Thành phҫn Hӝi ÿӗng ÿánh giá Luұn văn Thҥc sƭ gӗm: TT Hӑ Tên Chӭc danh hӝi ÿӗng Cѫ quan công tác TS NguyӉn Thanh Phѭѫng Chӫ tӏch ĈH Kӻ Thuұt Công nghӋ Tp.HCM TS NguyӉn ViӉn Quӕc Phҧn biӋn ĈH Công nghiӋp Tp.HCM TS Võ Hồng Duy Phҧn biӋn ĈH Tơn Ĉӭc Thҳng PGS.TS.Trҫn Thu Hà Ӫy viên ĈH Sѭ phҥm Kӻ Thuұt Tp.HCM TS Ĉinh Hoàng Bách Ӫy viên, thѭ ký ĈH Tôn Ĉӭc Thҳng Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch Hӝi ÿӗng ÿánh giá Luұn sau Luұn văn ÿã ÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có) Chӫ tӏch Hӝi ÿӗng ÿánh giá LV TRѬӠNG ĈH KӺ THUҰT CÔNG NGHӊ TP HCM PHÒNG QLKH - ĈTSĈH CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ NGHƬA VIӊT NAM Ĉӝc lұp - Tӵ - Hҥnh phúc TP HCM, ngày … tháng… năm 20 … NHIӊM VӨ LUҰN VĂN THҤC SƬ Hӑ tên hӑc viên: Ĉào Thái Sѫn Giӟi tính:Nam Ngày, tháng, năm sinh: 22-11-1970 Nѫi sinh:Phan ThiӃt-Bình Thuұn Chuyên ngành : Kӻ thuұt ÿiӋn MSHV: 1181031048 I- TÊN Ĉӄ TÀI: ĈiӅu khiӇn ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ theo phѭѫng pháp FIELD ORIENTED CONTROL (FOC) sӱ dөng bӝ ÿiӅu khiӇn mӡ II- NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG: ¾ Xây dӵng mơ hình tốn hӑc ÿӝng cѫ khơng ÿӗng bӝ ba pha ¾ 1JKLrQ FӭX, xây dӵng giҧi thuұt ÿiӅu khiӇn tuyӃn tính hóa dӵa mơ hình tốn hӑc cӫa ÿӝng cѫ mơ phӓng phѭѫng pháp ÿiӅu khiӇn tuyӃn tính hóa mơ phӓng Matlab ¾ Nghiên cӭu ÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ khơng ÿӗng bӝ ba pha dӵa phѭѫng pháp FOC bӝ ÿiӅu khiӇn mӡ FOC mô phӓng Matlab III- NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 15-06-2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 20-12-2012 V- CÁN BӜ HѬӞNG DҮN: TS Ĉӗng Văn Hѭӟng CÁN BӜ HѬӞNG DҮN TS.Ĉӗng Văn Hѭӟng KHOA QUҦN LÝ CHUYÊN NGÀNH i LӠI CAM ĈOAN Tôi Ĉào Thái Sѫn, hӑc viên lӟp cao hӑc ThiӃt bӏ, mҥng nhà máy ÿiӋn niên khoá 2011-2013 sau hai năm hӑc tұp nghiên cӭu, ÿѭӧc sӵ giúp ÿӥ cӫa thҫy cô giáo ÿһc biӋt TS Ĉӗng Văn Hѭӟng, thҫy giáo hѭӟng dүn tӕt nghiӋp cӫa tôi, ÿã ÿi ÿӃn cuӕi chһng ÿѭӡng ÿӇ kӃt thúc khố hӑc thҥc sƭ Tơi ÿã quyӃt ÿӏnh chӑn ÿӅ tài tӕt nghiӋp là: "ĈiӅu khiӇn ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ theo phѭѫng pháp FIELD ORIENTED CONTROL (FOC) sӱ dөng bӝ ÿiӅu khiӇn mӡ" Tôi xin cam ÿoan ÿây cơng trình nghiên cӭu cӫa riêng tơi Các sӕ liӋu, kӃt quҧ luұn văn hoàn toàn trung thӵc chѭa tӯng ÿѭӧc công bӕ bҩt kǤ cơng trình khác NӃu có tơi xin cam ÿoan rҵng mӑi sӵ giúp ÿӥ cho viӋc thӵc hiӋn Luұn văn ÿã ÿѭӧc cҧm ѫn thông tin trich dүn Luұn văn ÿã ÿѭӧc chӍ rõ nguӗn gӕc xuҩt xӭ Hӑc viên thӵc hiӋn luұn văn Ĉào Thái Sѫn ii LӠI CÁM ѪN Trong trình thӵc hiӋn ÿӅ tài luұn văn, ÿã gһp rҩt nhiӅu khó khăn, ÿã phҧi cӕ gҳng nӛ lӵc rҩt nhiӅu ÿӇ hoàn thành ÿѭӧc luұn văn Thҥc sƭ Tuy nhiên, tơi ÿã khơng thӇ hồn thành ÿѭӧc luұn văn nӃu khơng có sӵ quan tâm, giúp ÿӥ cӫa gia ÿình, thҫy cơ, bҥn bè ÿӗng nghiӋp Ĉҥt ÿѭӧc kӃt quҧ nhѭ ngày hôm nay, xin ÿѭӧc gӣi lӡi cҧm ѫn chân thành ÿӃn Thҫy TS Ĉӗng Văn Hѭӟng ÿã hѭӟng dүn thӵc hiӋn ÿӅ tài luұn văn này; Quý Thҫy cô Khoa ĈiӋn trѭӡng Ĉҥi hӑc ( trѭӡng Ĉҥi hӑc Kӻ Thuұt Công NghӋ TP.Hӗ Chí Minh, trѭӡng Ĉҥi hӑc Bách khoa TP.Hӗ Chí Minh, trѭӡng Ĉҥi hӑc Cơng NghiӋp TP.Hӗ Chí Minh , trѭӡng Ĉҥi hӑc Sѭ phҥm Kӻ Thuұt TP.Hӗ Chí Minh , trѭӡng Ĉҥi hӑc Tôn Ĉӭc Thҳng ) ,mӑi ngѭӡi gia ÿình, bҥn bè, ÿӗng nghiӋp ÿã giúp ÿӥ tơi q trình làm Luұn văn Ĉào Thái Sѫn iii TĨM TҲT ViӋc ÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ khơng ÿӗng bӝ mӝt vҩn ÿӅ khó khăn phӭc tҥp, nhҩt ÿӕi vӟi hӋ truyӅn ÿӝng cҫn thay ÿәi tӕc ÿӝ ÿӝng cѫ khơng ÿӗng bӝ mӝt hӋ phi tuyӃn Trong luұn văn, tác giҧ ÿã xây dӵng mơ hình tốn cӫa ÿӝng cѫ khơng ÿӗng bӝ ba pha hӋ trөc tӑa ÿӝ (Į,ȕ) hӋ trөc tӑa ÿӝ (d,q) Ĉӝng cѫ không ÿӗng bӝ ba pha có thӇ ÿѭӧc tiӃn hành ÿiӅu khiӇn bҵng phѭѫng pháp khác tӯ ÿiӅu khiӇn cҩp thҩp ÿӃn ÿiӅu khiӇn cҩp cao, tӯ ÿiӅu khiӇn dӵa vào mơ hình tốn ÿӃn ÿiӅu khiӇn mà khơng cҫn mơ hình tốn KӃt hӧp tính ѭu viӋt cӫa phѭѫng pháp ÿiӅu khiӇn khác nhau, luұn văn trình bày kӻ thuұt “ĈiӅu khiӇn ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ theo phѭѫng pháp FIELD ORIENTED CONTROL (FOC) sӱ dөng bӝ ÿiӅu khiӇn mӡ” (áp dөng cách tiӃp cұn mơ hình tốn cӫa ÿӝng cѫ) kӃt hӧp huҩn luyӋn mҥng nѫron ÿӇ thӵc thi khâu ѭӟc lѭӧng tӯ thông rotor cӫa ÿӝng cѫ Do rҵng ÿӕi tѭӧng hӋ phi tuyӃn nһng, nên trѭӟc hӃt tác giҧ ÿã áp dөng phѭѫng pháp ÿiӅu khiӇn tuyӃn tính hóa, tҥo mӝt cѫ sӣ ÿӇ so sánh vӟi phѭѫng pháp FOC KӃt quҧ mô phӓng cho thҩy bӝ ÿiӅu khiӇn tuyӃn tính hóa vào cho chҩt lѭѫng tӕt Phѭѫng pháp FOC phѭѫng pháp ÿiӅu khiӇn chӫ ÿҥo cӫa luұn văn Luұn văn ÿã trình bày cҩu trúc cѫ bҧn cӫa phѭѫng pháp FOC, trình bày phѭѫng pháp xây dӵng cҩu trúc bӝ ÿiӅu khiӇn theo phѭѫng pháp FOC.Có nhiӅu bӝ ÿiӅu khiӇn khác có thӇ áp dөng vào mơ hình FOC Hai bӝ ÿiӅu khiӇn PID mӡ PID ÿã ÿѭӧc xây dӵng vào mơ hình FOC KӃt quҧ mơ phӓng ÿҥt ÿѭӧc cho thҩy cҧ hai bӝ ÿiӅu khiӇn ÿӅu ÿáp ӭng ÿѭӧc mөc tiêu ÿӅ Trong sѫ ÿӗ ÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ, ta cҫn phҧi ÿo tӯ thông cӫa rotor (ψ) ĈӇ thӵc hiӋn ÿiӅu ÿó, cҫn phҧi có cҧm biӃn phӭc tҥp ÿһc biӋt cҧm biӃQ ÿR Wӯ WK{QJ ĈӇ WKD\ WKӃ FKR FҧP ELӃQ QyL WUrQ Eӝ ѭӟF OѭӧQJ Wӯ WK{QJ ÿѭӧFVӱGөQJ Thѭӡng khâu ѭӟc lѭӧng sӱ dөng giá trӏ dòng áp stator ÿӇ ѭӟc ÿoán giá trӏ cҫn ÿo Trong chѭѫng 6, tӯ thông cӫa ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ sӁ ÿѭӧc ѭӟc lѭӧng dùng mҥng nѫron Ѭu ÿiӇm cӫa mҥng nѫron có thӇ xҩp xӍ quan hӋ phi tuyӃn mà khơng cҫn biӃt cҩu trúc cӫa quan hӋ ÿó Các bӝ ѭӟc lѭӧng tӯ thông sӁ ÿѭӧc sӱ dөng vào sѫ ÿӗ ÿiӅu khiӇn ÿӏnh hѭӟng trѭӡng ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ iv Chѭѫng cuӕi tác giҧ ÿã tiӃn hành ÿiӅu khiӇn tӕc ÿӝ cӫa ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ ba pha bҵng bӝ ÿiӅu khiӇn PID mӡ PID KӃt quҧ thu ÿѭӧc ÿáp ӭng vӅ thӡi gian xác lұp, sai sӕ xác lұp v ABSTRACT Asynchronous motor control is a difficult and complex issue, especially with the need to change speed transmission as asynchronous motor is a nonlinear system In the thesis, the author has developed the mathematical model of three-phase asynchronous motors in the coordinate system (Į,ȕ) and coordinate system (d,q) Three-phase asynchronous motor control can be carried out by methods ranging from low-level control to high-level control, control based on mathematical models to control without mathematical models Combines the advantages of the different control methods, this thesis presents techniques "Asynchronous motor control method FIELD Oriented Control (FOC) using fuzzy controller " (applied toaccess to mathematical models of the engine) combined neural network trained to perform the stage of the motor rotor flux estimation Nonlinear system so that the object is heavy, so first of all, the author has applied linear control methods, provide a basis for comparison with the FOC method The simulation results show that the linear control input and output of pretty good quality The FOC approach is key control method of the thesis This thesis presents the basic structure of the FOC method, the present method of control structures by the method of FOC There are many different controllers can be applied to the FOC model Two PID and fuzzy PID controller has been built into the model FOC Achieved simulation results show that both controllers to meet the objectives In the diagram asynchronous motor control, we need to measure the magnetic flux of the rotor (ȥ) To so, we requires complex sensors especially magnetic flux sensors To replace the sensors mentioned above, magnetic flux estimates are used Often this stage estimated using the stator current and voltage values to estimate the value to be measured In chapter 6, the asynchronous motor flux is estimated using neural networks The advantage of the neural network is able to approximate the nonlinear relationship without knowing the structure of the relationship The flux estimates will be used to control the orientation diagram asynchronous motors In the last chapter, the author has conducted speed control of three-phase asynchronous motors with PID and fuzzy PID controllers Results obtained to meet the established time, the error is established vi MӨC LӨC Trang phө bìa Lӡi cam ÿoan i Lӡi cҧm ѫn ii 7yPWҳW iii Abstract v Mөc lөc vi Danh mөc chӳ viӃt tҳt, ký hiӋu viii Danh mөc bҧng ix Danh mөc hình vӁ x Chѭѫng – Tәng quan vӅ ÿӅ tài 1.1 Ĉһt vҩn ÿӅ 1.2 Mөc tiêu ÿӅ tài 1.3 Phҥm vi nghiên cӭu 1.4 Nӝi dung thӵc hiӋn Chѭѫng – Mơ hình ÿӝng cѫ khơng ÿӗng bӝ pha phѭѫng pháp ÿiӅu khiӇn 2.1 Giӟi thiӋu khái quát vӅ ÿӝng cѫ xoay chiӅu không ÿӗng bӝ pha 2.2 Vector không gian cӫa ÿҥi lѭӧng pha 10 2.3 Mơ hình tốn hӑc ÿӝng cѫ xoay chiӅu không ÿӗng bӝ pha 14 2.4&iFSKѭѫQJSKiSÿLӅXNKLӇQÿӝQJFѫ[RD\FKLӅXNK{QJÿӗQJEӝ3 pha 25 Chѭѫng – Phѭѫng pháp ÿiӅu khiӇn ÿӏnh hѭӟng tӯ thông 33 ĈҥLFѭѫQJYӅSKѭѫQJSKiS)2& 33 ĈҥLFѭѫQJYӅSKѭѫQJSKiS)2& 35 Chѭѫng – ĈiӅu khiӇn tuyӃn tính hóa ÿӝng cѫ khơng ÿӗng bӝ 39 4.1 Ĉһt vҩn ÿӅ 39 4.2 Nӝi dung cӫa phѭѫng pháp tuyӃn tính hóa vào 39 4.3 Áp dөng ÿiӅu khiӇn tuyӃn tính hóa ÿӝng cѫ 42 4.4 Xây dӵng khӕi mô phӓng ÿiӅu khiӇn tuyӃn tính hóa ÿӝng cѫ khơng ÿӗng bӝ SIMULINK/MATLAB 53 Chѭѫng - ĈiӅu khiӇn ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ pha theo phѭѫng pháp FOC bҵng bӝ ÿiӅu khiӇn mӡ 62 5.1 Giӟi thiӋu vӅ logic mӡ 62 Bư c 2: Vòng l p hu n luy n: gán giá tr ñ u vào tính giá tr y(k), z(k) qua l p neural fn l p zk = a(Neti)= a( ∑ v(k ) x(k ) ); (6.18) yk = a(Net)=a( ∑ w(k ) z (k ) ); (6.19) Bư c 3: Tính sai s c"a m ng: J ( w) = n (d (k ) − y(k ))2 + J ∑ k =1 δa δnet (6.21) δa δneti (6.22) Jo(k)= (d (k ) − y (k ) ) Ji(k) = Jo(k) wi (k ) (6.20) Bư c 4: Truy n tín hi u sai l ch lùi ñ ñi u ch nh h s tr'ng lư ng: C p nh t tr'ng s : w (k + 1) = η δ o (k ).z (k ) + w(k ) (6.23) vi (k + 1) = η δ1 (k ).z (k ) + vi (k ) (6.24) Bư c 5: Tăng k = k+1 quay v bư c 1, ki m tra J < Jmax k t thúc trình hu n luy n Bư c 6: N u b rơi vào c!c tr ñ a phương hay J > Jmax thay ñ i c u trúc m ng hay l y ngFu nhiên tr'ng s khác 6.2.3 Tính tốn tr ng s m ng truy n thzng nhi u l!p (hai l!p {n) net1 x1 x2 net2 net3 net6 net4 net7 net5 y7 net8 x3 Hình 6.6 M ng truy n th:ng hai l p fn Cho m ng truy n th:ng hai l p fn có : y6 y8 Tr'ng s gi a l p ngõ vào l p fn ñ u tiên: w11(tr'ng s t# net ñ n x1), w12 (tr'ng s t# net1 ñ n x2), w13, w21, w22, w23, w31, w32, w33 Tr'ng s gi a hai l p fn: w41, w42, w43, w51, w52, w53 Tr'ng s c"a l p ngõ ra: w64, w65, w74, w75, w84, w85 Ngõ mong mu n: yd6, yd7, yd8 Sai s ñ t ñư c: J= [ ( yd − y6 )2 + ( yd − y7 )2 + ( yd − y8 )2 ] (6.25) Áp d ng lu t Steepest Descent ñ ñi u ch nh tr'ng s ñ t yêu c u ñ sai s J nh5 nh t: k +1 ij w = w + ∆wij = w − η k ij k ij ∂J ( wijk ) ∂wij (6.26) ði u ch nh tr ng s ngõ ra: Tính hai nút ij tương ng v i nút 8-4: k +1 84 w ∂J ( w84k ) = w −η ∂w84 (6.27) k 84 Tr'ng s w84 nh hư ng ñ n sai s J theo quy lu t sai l ch sau: w84 ∆w84 = net8 y8 ∂J ( w84 ) ∂J ∂y8 ∂net8 = = −( yd − y8 )a ' (net8 ) y4 = − J y4 ∂w84 ∂y8 ∂net8 ∂w84 (6.28) Trong đó: J8 sai s delta (equivalent delta error) Do đó: Tr'ng s w84 đư c u ch nh sau: k +1 w84 = w84k + ηJ y4 Tương t! ñ i v i ñi u ch nh tr'ng s l i: k +1 k w74 = w74 + ηJ y4 k +1 k w64 = w64 + ηJ y4 (6.29) k +1 k w75 = w75 + ηJ y5 (6.30) k +1 w85 = w85k + ηJ y5 k +1 k w65 = w65 + ηJ y5 ði u ch nh tr ng s l p n th hai: Tr'ng s tương ng ñư c ñi u ch nh: k +1 41 w k ) ∂J ( w41 = w −η ∂w41 k 41 (6.31) Tr'ng s w41 nh hư ng ñ n sai s J sau: ∆w41 = ∂J ( w41 ) ∂J ∂y4 ∂net4 ∂J ' = = a (net4 ) y1 ∂w41 ∂y4 ∂net4 ∂w41 ∂y4 Khi ñ o hàm riêng (6.32) ∂J đư c tính sau: ∂y4 ∂J ∂J ∂y6 ∂net6 ∂J ∂y7 ∂net7 ∂J ∂y8 ∂net8 = + + ∂y7 ∂net7 ∂y4 ∂y8 ∂net8 ∂y4 ∂y4 ∂y6 ∂net6 ∂y4 (6.33) = −( yd − y6 )a ' (net6 ) w64 − ( yd − y7 )a ' (net7 ) w74 − ( yd − y8 )a ' (net8 ) w84 = − J w64 − J w74 − J w84 T# ta tính đư c sai s sau: J = ( J w64 + J w74 + J w84 )a ' (net4 ) (6.34) Thay hai phương trình (5.33, 5.34) vào phương trình (5.32), ta đư c: ∂J = J4 ∂w41 Vì v y, tr'ng s đư c u ch nh sau : (6.35) k +1 k w41 = w41 + ηJ y1 (6.36) Tương t!, ta ñi u ch nh ñư c cho tr'ng s w42, w43 Tóm l i, quy lu t u ch nh tr'ng s c"a l p fn tương t! quy lu t ñi u ch nh tr'ng s c"a l p ngõ sai s delta tính toán ph c t p nhi u 6.3 qng d ng m ng nơron vào ñi u n ñ ng 6.3.1 Gi!i thi u chung H u h t ng d ng h th ng ñi n s d ng m ng truy n th:ng nhi u l p dùng lu t h'c lan truy n ngư c sai s nh ng lĩnh v!c sau: K ho ch (d! đốn ph t i dài h n) - V n hành (t i ưu dòng công su t, sa th i máy phát, c lư ng tr ng thái, ñánh giá an ninh ñ ng tĩnh, dị s! c , v trí l;i, ñánh giá n ñ nh ñi n áp c"a h th ng) - Phân tích (đánh giá n đ nh ñ ng, h th ng ñi u n t c ñ ñi n áp c"a máy phát, nh n d ng, phân tích sóng hài, u n b o v ) Trong đó, u n đ ng khơng đ ng b m t m ng h th ng ñi n c lư ng t c ñ , c lư ng t# thơng, mơ-men n t#, c lư ng thơng s , chfn đốn, v n hành, phân tích sóng hài 6.3.2 qng d ng m ng truy n thzng nhi u l!p vào ñi u n ñ ng Vi c ng d ng m ng nơron nhân t o (ANN – Artificial Neural Networks) vào c lư ng t# thông, t c ñ ho c mô-men ñi n t# c"a ñ ng ñư c ñi u n b i bi n t n ngu n áp ñư c ñi u n vector d!a theo ñ nh hư ng t# thông rotor M ng truy n th:ng nhi u l p đư c s d ng nh ng ngõ vào giá tr hi n t i giá tr tr c"a dịng n n áp stator tr c t'a ñ (α,β) M ng ANN có s l p fn qua nh ng l n th sai, hàm tác ñ ng hàm tansig Ngõ ch a m t nút ñơn t# thơng, t c đ c lư ng (ho c moment) c"a ñ ng cơ, hàm tác ñ ng hàm n tính (linear) Ưu m s d ng k% thu t ñáp ng t c ñ nhanh, kh ch u ñ!ng s! c , lo i ti ng n Thu th p d li u ngõ vào ñi n áp dịng n th$i m hi n t i th$i ñi m tr m t chu kỳ l y mFu S lư ng mFu có th lên ñ n hàng ngàn mFu hu n luy n Vì vi c h'c có giám sát nên l y tín hi u th t t# thông nh m hu n luy n ngõ ñ t yêu c u Các d li u hu n luy n thư$ng b nhi u b i sóng hài b c cao nên thông thư$ng ph i qua b l'c nhi u tín hi u Vì v y, h th ng s d ng c d li u ngõ vào ngõ Các tr'ng s bias ñư c c p nh t sau m;i t p d li u hu n luy n Trong phương pháp này, tr'ng s s& ñư c ñi u ch nh thông qua nh ng vịng l p cho đ n đ t đư c sai s bình phương t i thi u gi a ngõ m ng nơron giá tr đích d#ng l i L p ngõ vào L p $n Usd(k) Usd(k 1) Usq(k) Usq(k 1) Isd(k) L p ngõ (t( thơng (ho+c t-c đ , ho+c momen) Isd(k 1) Isq(k) Isq(k 1) Hình 6.7 Ví d v m ng truy n th:ng nhi u l p 8-8-1 có l p fn 6.4 S d ng m ng nơron ư!c lư#ng t, thông rotor (PHƯƠNG PHÁP TUY[N TÍNH HĨA) 6.4.1 Gi!i thi u Trong sơ đ ñi u n ñ ng không ñ ng b , ta c n ph i đo t# thơng ψ c"a rotor ð th!c hi n u đó, c n ph i có c m bi n ph c t p ñ c bi t c m bi n đo t# thơng ð thay th cho c m bi n nói trên, phương pháp u n n tính hóa đ ng cơ, b c lư ng t# thơng đư c s d ng Thư$ng khâu c lư ng s d ng giá tr dòng áp stator ñ c ñoán giá tr c n ño Trong chương này, t# thơng c"a đ ng khơng ñ ng b s& ñư c c lư ng dùng m ng nơron Như trình bày chương trư c, ưu m c"a m ng nơron có th x p x quan h phi n mà không c n bi t c u trúc c"a quan h Các b c lư ng t# thơng s& đư c s d ng vào sơ đ ñi u n ñ nh hư ng trư$ng ñ ng khơng đ ng b 6.4.2 Mơ phfng h th ng ñi u n ñ ng khơng đ ng b ba pha ð mơ ph5ng h th ng ñi u n ñ ng theo u n n tính hóa đ ng k t h p ANN, công c mô ph5ng chương trình Simulink/Matlab có toolbox M ng nơron ð ng khơng đ ng b có thơng s sau: ði n tr Stator: Rs = 1,177 Ω, ði n tr rotor: Rr = 1,382 Ω, ði n c m stator: Ls = 0,118 H, ði n c m rotor: Lr = 0,118 H, H s h; c m: Lm = 0,113 H, S đơi c!c: p = 2, Moment quán tính c"a rotor: J = 0,00126 Kgm² Moment t i ñ nh m c 3,5 Nm T# thơng đ t: ψr* = Wb Các d li u hu n luy n đư c ch'n dịng áp stator thơng th t c"a đ ng sau: h t'a ñ (α,β), t# [Usalfa] 300 200 U (V) 100 -100 -200 -300 0.5 1.5 2.5 3.5 3.5 3.5 t (s) Hình 6.8 Thành ph n n áp tr c α (Usα) [Usbeta] 300 Usbeta (V) 200 100 -100 -200 -300 0.5 1.5 2.5 t (s) Hình 6.9 Thành ph n n áp tr c β (Usβ ) 15 [Isalfa] 10 I (A) -5 -10 -15 0.5 1.5 2.5 t (s) Hình 6.10 Thành ph n dịng n tr c α (Isα) 15 [Isbeta] 10 I (A) -5 -10 -15 0.5 1.5 2.5 3.5 t (s) Hình 6.11 Thành ph n dịng n tr c β (Isβ ) [Tu thong that-FLC] Fi (Wb) 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.5 1.5 2.5 t (s) Hình 6.12 T# thơng th t c"a đ ng 6.4.3 Hu n luy n m ng ư!c lư#ng t, thơng 6.4.3.1 Sơ đ kh i Simulink hu n luy n m ng 3.5 Hình 6.13 Sơ đ kh i hu n luy n m ng neuron c lư ng t# thơng 6.4.3.2 Trình t hu n luy n - N p thông s cho Simulink b ng m_file - Ch y mô ph5ng l y d li u vào - c"a kh i c lư ng t# thông (dư i d ng file.mat) - Ch y chương trình hu n luy n sau: 6.4.3.3 K t qu? hu n luy n K t qu? hu n luy n ñ t ñư#c sau 416 epochs v!i sai s hu n luy n 9,9994210-6 Hình 6.14 Quá trình hu n luy n [Tu thong that-FLC] 0.6 0.4 0.2 0 0.5 1.5 2.5 3.5 t (s) Hình 6.15 T# thơng th t c"a đ ng [Tu thong uoc luong (ANN)-FLC] Fi (Wb) 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.5 1.5 2.5 3.5 t (s) Hình 6.16 T# thơng c"a đ ng đư c c lư ng b ng ANN [Tu thong that (Dao chieu dong co)-FLC] 0.8 Fi (Wb) Fi (Wb) 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.5 1.5 2.5 3.5 t (s) Hình 6.17 T# thơng th t c"a đ ng (khi đ o chi u ñ ng cơ) [Tu thong uoc luong (Dao chieu dong co)-FLC] Fi (Wb) 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.5 1.5 2.5 3.5 t (s) Hình 6.18 T# thơng đư c c lư ng b ng ANN (khi ñ o chi u quay) K t lu n : Trong c hai trư$ng h p ñ ng quay thu n ngh ch, t# thơng c"a đ ng đư c c lư ng b ng m ng nơron bám r t sát t# thơng đ t c"a đ ng cơ, khơng v't l , khơng có sai s tĩnh Như v y, vi c th!c hi n hu n luy n m ng nơ ron c lư ng t# thơng rotor đ t u c u CHƯƠNG MÔ PH‚NG T NG HyP ðI U KHI N ðCKðB PHA BmNG MATLAB (K[T HyP B ðI U KHI N TUY[N TÍNH HĨA, PID VÀ Mn PID TRÊN CÙNG TRwC TƒA ð ) 7.1 Mơ hình k t h#p b ñi u n n tính hóa, PID, m PID Matlab Hình 7.1 Mơ hình k t h p b u n n tính hóa, PID, m$ PID Moment đ ng cơ: Hình 7.2 ð th moment đ ng v i b ñi u n n tính hóa,PID, m$ PID Nh n xét : Moment đ ng c phương pháp ñ u bám r t t t theo tín hi u moment đ t T c đ đ ng : Hình 7.3 ð th t c ñ ñ ng v i b u n n tính hóa,PID, m$ PID Nh n xét : T c ñ ñ ng c phương pháp ñ u bám r t t t theo tín hi u t c đ đ t Theo k t qu mơ ph5ng t c ñ ñ ng theo phương pháp PID cho ch t lư ng t t theo phương pháp m$ PID V y t c ñ ñ ng theo phương pháp PID cho ch t lư ng t t phương pháp m$ PID T, thơng đ ng cơ: Hình 7.4 ð th t# thơng đ ng v i b u n n tính hóa, PID, m$ PID Nh n xét: T# thơng đ ng c phương pháp ñ u bám r t t t theo tín hi u t# thơng đ t Theo k t qu mơ ph5ng t# thơng đ ng theo phương pháp m$ PID cho ch t lư ng t t phương pháp cịn l i Dịng n pha đ ng theo phương pháp PID : Hình 7.5 ð th dịng n pha đ ng v i b u n PID Dịng n pha ñ ng theo phương pháp m PID : Hình 7.6 ð th dịng n pha đ ng v i b ñi u n m$ PID