(Luận văn) một số vấn đề về phương pháp điều khiển trực tiếp momen động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRƯƠNG MINH TẤN lu an n va MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG PHÁP tn to TRỰC TIẾP MOMEN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA p ie gh PHA ROTOR LỒNG SÓC d oa nl w an lu nf va LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT z at nh oi lm ul CHUYÊN NGÀNH: THIẾT BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ z m co l gm @ an Lu Hà Nội – 2004 n va ac th si BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRƯƠNG MINH TẤN lu an n va MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG PHÁP tn to TRỰC TIẾP MOMEN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA p ie gh PHA ROTOR LỒNG SÓC d oa nl w an lu nf va LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT lm ul CHUYÊN NGÀNH: THIẾT BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ z at nh oi NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THẾ CÔNG z m co l gm @ an Lu Hà Nội – 2004 n va ac th si Luận văn tốt nghiệp cao học Mục lục Trang Mục lôc - Lời nói đầu - Ch-ơng 1: Tổng quan hệ thống điều khiển chuyển động ĐCKĐB pha - 1.1 Tỉng quan vỊ hƯ thèng ®iỊu khiĨn chun ®éng - 1.1.1 CÊu tróc hƯ ®iỊu khiĨn chun ®éng 1.1.2 Phân loại hệ thống điều khiển chuyển động 1.1.3 HƯ thèng ®iỊu khiĨn chuyển động sử dụng ĐCKĐB lu 1.1.4 Ph©n tÝch sai sè ®iỊu khiĨn - 10 an 1.1.5 Sai số l-ợng nhiễu loạn khác 13 va n 1.1.6 Mét số mô hình điều khiển chuyển động - 14 to 1.2.1 Nguyên lý điều chỉnh điện áp tần số đầu - 16 p ie gh tn 1.2 Thiết bị biến tần - 14 1.2.2 Nghịch l-u độc lập nguồn dòng 17 w 1.2.3 Nghịch l-u độc lập nguồn áp 18 oa nl 1.2.4 Ph-ơng pháp điều biÕn ®é réng xung PWM 20 d Ch-ơng 2: Mô hình toán học động ®iƯn kh«ng ®ång bé ba pha - 25 lu nf va an 2.1 Hệ ph-ơng trình động không đồng pha rotor lồng sóc - 25 2.2 Biểu diễn vectơ không gian đại l-ợng ba pha lm ul động không đồng - 30 z at nh oi 2.3 Chuyển hệ toạ độ cho vectơ không gian - 31 2.4 Một số hệ toạ độ sử dụng nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển - 32 2.4.1 Hệ toạ độ cố định với stator (hệ toạ độ ) 32 z @ 2.4.2 Hệ toạ độ cố định với từ tr-ờng quay (hệ toạ độ dq) 32 m co l gm 2.5 Mô hình liên tục động không đồng pha - 33 an Lu n va ac th si Luận văn tốt nghiệp cao học 2.5.1 Mô hình ĐCKĐB hệ toạ độ cố định stator () - 33 2.5.2 Mô hình động không đồng hệ toạ độ từ thông rotor (hệ toạ độ dq) - 38 2.6 Mô hình gián đoạn động không đồng bé ba pha - 41 2.6.1 Mô hình gián đoạn động hệ toạ độ 41 2.6.2 Mô hình gián đoạn động hệ toạ độ từ thông rotor (dq) - 43 Ch-¬ng 3: Các ph-ơng pháp điều khiển động điện xoay chiều không đồng ba pha - 45 lu 3.1 Đặc tính động không đồng - 45 an 3.2 Các ph-ơng pháp điều khiển động không đồng - 46 va n 3.2.1 Luật điều chỉnh tần số - 48 to tn 3.2.2 Lt ®iỊu chØnh tõ th«ng 49 ie gh 3.2.3 Ph-ơng pháp điều khiẻn vectơ 50 p 3.2.2.1 Ph-ơng pháp tựa theo tõ th«ng rotor RFO w (Rotor Flux Orientation) - 51 oa nl 3.2.2.2 Ph-ơng pháp điều khển trực tiếp momen DTC (Direct Torque Control) 54 d an lu 3.2.2.3 So sánh hai ph-ơng ph-ơng pháp điều khiển nf va RFO DTC - 57 lm ul Ch-¬ng 4: Điều khiển trực tiếp momen động không đồng - 58 4.1 Điều chế vectơ điện áp không gian - 58 z at nh oi 4.2 Quan hệ vectơ từ thông stator vectơ điện áp stator 62 4.3 Quan hệ thành phần tạo nên momen -63 z 4.4 Mô hình tổng quát ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen - 64 @ gm 4.4.1 Mô hình tổng quát - 64 m co l 4.4.2 Xây dựng tổng hợp hệ điều khiÓn trùc tiÕp momen an Lu n va ac th si Luận văn tốt nghiệp cao học động không đồng -65 4.4.2.1Mô hình ĐCKĐB ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen - 65 4.4.2.2 M« hình khâu quan sát 66 4.4.2.3 Khâu nhận dạng vị trí sector - 67 4.4.2.4 Bé ®iỊu chỉnh momen từ thông - 67 4.4.2.5 B¶ng chän Lookup - 69 4.4.2.6 Khâu điều chế áp 72 4.4.2.7 Khâu chuyển đổi toạ độ - 72 4.4.2.8 M« pháng hệ thống số kết 72 lu an Ch-ơng 5: Tổng hợp hệ thống điều khiển số động không đồng dùng n va ph-ơng pháp điều khiÓn trùc tiÕp momen 80 tn to 5.1 HƯ thèng ®iỊu khiĨn sè ®éng không đồng gh dùng ph-ơng pháp điều khiển trùc tiÕp momen - 83 p ie 5.2 Mô hình tổng hợp mạch vòng tốc độ - 85 w 5.3 Mô hình tổng hợp mạch vòng vị trí - 89 oa nl KÕt luËn 94 d Tài liệu tham khảo - 97 lu an Phô lôc1 98 nf va Phô lôc - 107 z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si Luận văn tốt nghiệp cao học Lời nói đầu Ngày động không đồng đặc biệt động pha rotor lồng sóc đà chiếm -u đặc biệt thị tr-ờng n-ớc nh- giới Sản l-ợng nhà máy chế tạo động điện n-ớc ta chủ yếu động không đồng Động có -u điểm bậc nh- kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, kích th-ớt nhỏ gọn so với loại động khác có công suất, làm việc tin cậy, đơn giản an toàn vận hành, giá thành hạ ., đặc biệt năm gần đây, ứng dụng tiến kỹ thuật điện tử tin học mà hệ thống điều khiển tự động đ-ợc phát triển có đổi thay lớn Công nghệ vi mạch phát triển lu khiến cho việc sản xuất thiết bị điện tử ngày hoàn thiện biến đổi an điện tử công suất hệ thống điều khiển đáp ứng đ-ợc khả va n tác động nhanh, độ xác cao mà góp phần giảm kích th-ớt hạ giá thành tn to hệ thống Đặc biệt thập kỷ gần tr-ớc phát triển mạnh mẽ ngày gh hoàn thiện ph-ơng pháp điều khiển chuyển động động không đồng bộ, p ie hàng loạt ứng dụng động không đồng đà mở kỷ nguyên điều khiển học kỹ thuật nl w Thông th-ờng động xoay chiều nói chung, động không đồng nói riêng oa đ-ợc điều khiển thiết bị biến đổi tần số Các điều chỉnh tần số đà d đ-ợc sử dụng rộng rÃi mang lại hiệu kinh tế cao Để điều khiển động xoay chiều lu nf va an có nhiều ph-ơng pháp đ-ợc đề xuất nh-ng ph-ơng pháp điều khiển vectơ (ph-ơng pháp điều khiển tựa theo từ thông rotor, ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp lm ul momen) đà tạo nên thành công sản phẩm th-ơng mại Hai ph-ơng pháp có chung nguyên lý áp đặt nhanh momen từ thông có chung đối z at nh oi t-ợng điều khiển động điện xoay chiều ba pha Về cách thức xây dựng hai ph-ơng pháp khác Có thể nói rằng, mô hình điều khiển thuật toán theo z ph-ơng pháp tựa theo theo từ thông rotor phức tạp, ng-ợc lại với ph-ơng gm @ pháp điều khiển trực tiếp momen có thuật toán đơn giản nh-ng cho hiệu điều khiển hệ thống cao, cụ thể đáp ứng momen nhanh m co l an Lu n va ac th si LuËn văn tốt nghiệp cao học Xuất phát từ vấn đề mà thực tiễn đặt đây, đ-ợc đồng ý tr-ờng ĐH Bách khoa Hà nội, Bộ môn Thiết bị điện - điện tử Thầy giáo h-ớng dẫn TS Nguyễn Thế Công, tác giả đà chọn đề tài: Một số vấn đề ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen động không đồng ba pha rotor lồng sóc Mục đích đề tài: Luận văn áp dụng lý thuyết điều khiển đại vào hệ thống điều khiển động không đồng để nâng cao chất l-ợng điều khiển theo qui luật tác động nhanh nhằm tăng suất gia công chất l-ợng sản phẩm Ph-ơng pháp nghiên cứu: -Nghiên cứu lý thuyết để xây dựng thuật toán điều khiển; -Mô hình hoá mô máy tính để kiểm nghiệm kết lu nghiên cứu lý thuyết an Nội dung luận văn đ-ợc chia làm ch-ơng với nội dung tóm tắt nh- sau: va n Ch-ơng thứ trình bày tổng quan hệ thống điều khiển chuyển động tn to công nghiệp, phân tích sai số hệ thống điều khiển này, khái quát biến Ch-ơng thứ hai trình bày việc thết lập mô hình toán động không ®ång bé ie gh tÇn thĨ biÕn tÇn cã kh©u trung gian mét chiỊu p pha rotor lång sóc, ch-ơng đề cập đến cách tóm tắt lý thuyết máy nl w điện tổng quát hai pha, việc biểu diễn đại l-ợng ba pha d-ới dạng vectơ không gian, oa việc chuyển toạ độ cho vectơ không gian nghiên cứu mối quan hệ điện cảm d hỗ cảm với tham số tính toán th-ờng đ-ợc sử dụng lý thuyết máy điện đ-a lu an hệ ph-ơng trình động không đồng hệ toạ độ pha ( ), (dq) mô hình nf va liên tục, gián đoạn mô tả hệ thống lm ul Ch-ơng thứ ba trình bày ph-ơng pháp điều khiển động xoay chiều không đồng ba pha nh-ng chủ yếu đề cập đến ph-ơng pháp điều khiển tần số ph-ơng z at nh oi pháp điều khiển vectơ Ch-ơng thứ t- trình bày ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen, có xét đến mối quan hệ vectơ từ thông stator vectơ điện áp stator, z thành phần tạo nên momen Ch-ơng đ-a mô hình tổng quát ph-ơng pháp @ m co l mô hình giải ph-ơng pháp số gm điều khiển trực tiếp momen sử dụng phần mềm mô Simulink- Matlab thiết lËp an Lu n va ac th si LuËn văn tốt nghiệp cao học Ch-ơng thứ năm trình bày cách thức xây dựng hệ thống điều khiển số động không đồng sở điều khiển trực tiếp momen ch-ơng này, để tổng hợp điều chỉnh (tốc độ, vị trí), tác giả sử dụng phần mềm Matlab d-ới dạng m-file mô tả hệ thống d-ạ vào qũy đạo cực để chọn điều chỉnh Phần kết luận khái quát lại kết đà đạt đ-ợc trình nghiên cứu, tồn h-ớng phát triển đề tài Để đạt đ-ợc kết tác giả đà nhận đ-ợc giúp đỡ nhiệt tình Thầy cô đồng nghiệp Tác giả vô biết ơn giúp đỡ tận tình Thầy giáo h-ớng dẫn TS Nguyễn Thế Công, Thầy cô Bộ môn Thiết bị điện - điện tử tr-ờng Đại học Bách khoa Hà nội, Thầy cô có liên quan đến lĩnh vực chuyên môn tr-ờng, bạn bè ng-ời thân đà hết lòng giúp đỡ, động viên tạo điều lu kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn an va Do thời gian dành cho luận văn trình độ thân có hạn nên luận văn n tránh đ-ợc thiếu sót Tác giả biết ơn trân trọng ý kiến tn to góp ý, xây dựng Thầy cô đồng nghiệp để luận văn đ-ợc hoàn p ie gh thiện nl w Hà nội, ngày 20 tháng năm 2004 d oa Tác giả : Tr-ơng Minh TÊn nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si Luận văn tốt nghiƯp cao häc Ch-¬ng Tỉng quan vỊ hƯ thèng điều khiển chuyển động động không đồng ba pha 1.1.Tỉng quan vỊ hƯ thèng ®iỊu khiĨn chun ®éng: Điều khiển chuyển động (Motion Control) tập hợp tri thức thuộc lĩnh vực điều khiển phối hợp nhiều hệ truyền động tạo thành chuyển động đà định theo yêu cầu công nghệ Thật vậy, máy móc công nghiệp phục vụ dây chuyền công nghệ, muốn tạo thành chi tiết hay sản phẩm, phải có chuyển động cần thiết, chí chuyển động lại liên động chặt chẽ với lu an Chẳng hạn, máy cắt kim loại, muốn gia công đ-ợc chi tiết phải có va chuyển động chính, chuyển động ăn dao chuyển động phụ, chuyển động n phối hợp với theo yêu cầu trình công nghệ, nh-ng mặt khác chuyển tn to động lại có yêu cầu riêng ví dụ nh- : phạm vi điều chỉnh tốc độ, độ trơn điều chỉnh, tính ie gh chất momen cản p Trong thực tế hệ thống điều khiển chuyển động (ĐKCĐ) phải tạo chuyển dịch học quay tròn hay tịnh tiến vừa quay tròn vừa tịnh tiến (song w oa nl phẳng) Nguồn động lực cho chuyển động nhiệt, thuỷ lực, khí nén, d điện Đối với hệ thống ĐKCĐ lĩnh vực truyền động điện mục tiêu an lu phải đảm bảo giá trị yêu cầu đại l-ợng điều chỉnh mà không phụ thuộc nf va vào tác động nhiễu lên hệ thống 1.1.1 Cấu trúc hệ điều khiển chuyển động : lm ul z at nh oi THĐ NL B§ M z gm @ §L Mx m co l Hình 1.1: Cấu trúc chung hệ ĐKCĐ - trun ®éng ®iƯn an Lu n va ac th si Luận văn tốt nghiệp cao học Hệ thống ĐKCĐ cần phải tin cậy, xác, giá thành rẻ tiết kiệm l-ợng, th-ờng gồm phần sau: Nguồn l-ợng điện (NL) với điện áp tần số ổn định Bộ biến đổi điều khiển _ Drives (BĐ) có điện áp thay đổi điện áp tần số thay đổi, biến đổi đà đ-ợc cấu tạo từ Thyristor, đến Tranzistor, đến MOSFET, IGBT, đến điều khiển véc tơ biến đổi điều khiển tiết kiệm l-ợng với hiệu suất cao Hệ thống ®iỊu khiĨn SERVO mét chiỊu, xoay chiỊu t-¬ng tù, SERVO số nối mạng (Network SERVO) theo hệ kín cấu trúc nhiều vòng đ-ợc sử dụng liên hệ phản hồi - điện thích hợp mạch vòng lu Động điện (M) gồm loại chiều, xoay chiều với dải công suất nhỏ an từ 0,003 đến 0,75 KW, loại trung bình từ 0,75 đến 15 KW, lo¹i lín tõ 15 KW n va trë lên đến 55 KW, điện áp 24V, 48V chiều 100V, 200V, 400V to xoay chiều, động tuyến tính có lực kéo từ 140N đến 6000N, động b-ớc đến 01 nhỏ Các truyền khí ie gh tn với b-ớc thay đổi giới hạn từ 180 CAD p Phụ tải (Mx) nl w Điện tử t-ơng tự số d oa Thiết bị bán dẫn công suất lu Hệ thống ĐKCĐ Bộ biến đổi nf va an Máy tính Máy điện z at nh oi lm ul Lý thuyết điều khiển VLSI z Hình 1-2:Các lĩnh vực liên quan đến điều khiển chuyển đ Hệ ĐKCĐ yêu cầu sử dụng kỹ thuật nhiều lĩnh vực nh- hình 1-2, máy gm @ tính mạch tích hợp cỡ lớn VLSI (Verry Large Scale Intergration), tự động hoá m co l an Lu n va ac th si 95 Luận văn tốt nghiệp cao häc thể thoã mãn yêu cầu độ xác cao, thời gian tác động nhanh điều khiển đại Trong phạm vi luận văn trình bày số vấn đề: - Hệ thống lại hệ thống điều khiển chuyển động cơng nghiệp Nó có mặt dây chuyền công nghệ phức tạp đại, đồng thời có mặt thiết bị đơn lẻ tay máy, cấu ăn dao máy cắt kim loại mục tiêu điều khiển chuyển động tăng dần tỷ trọng sử dụng truyền động điện xoay chiều, nhờ việc tạo biến đổi công suất lớn, tần số chuyển mạch cao, ứng dụng vi xử lý cỡ lớn điều khiển chẳng hạn biến tần Các thiết bị xoay chiều ngày gọn hơn, hiệu cao hơn, làm việc tin cậy để so sánh với truyền động điện chiều thay dần hệ truyền động chiều với giá lu an thành rẻ n va - Hệ thống hố sở lý thuyết máy điện khơng đồng bộ, xuất phát từ hệ tn to phương trình vi phân động ba pha, sử dụng lý thuyết máy điện tổng quát hai pha phép biến đổi toạ độ để nhận mơ hình tốn học thuận tiện cho việc giải gh p ie máy tính Xây dựng mơ hình liên tục mơ hình gián đoạn động khơng đồng hệ trục (,) (d,q) nhằm phục vụ cho việc nghiên cứu, thiết kế hệ thống oa nl w điều khiển - Tổng hợp phương pháp điều khiển động không đồng bộ, chủ yếu đề cập d an lu đến phương pháp biến đổi tần số, phương pháp điều khiển vectơ Nội dung nf va phương pháp điều khiển vectơ dẫn dắt từ chỗ điều khiển dùng senxơ cảm biến Holl đến hình thức dùng mơ hình từ thơng lm ul - Đề cập tương đối kỹ phương pháp điều khiển trực tiếp momen Tư tưởng z at nh oi phương pháp lưạ chọn vectơ điện áp thích hợp để sinh từ thông momen mong muốn Cụ thể algorithm phương pháp lựa chọn vectơ khơng z gian điện áp thích hợp từ bảng chọn dựa giá trị thực từ thông gm @ momen Kết hợp với phần mềm mô Simulink - Matlab xây dựng hệ thống điều m co l khiển động không đồng pha rotor lồng sóc theo phương pháp điều khiển trực an Lu n va ac th si 96 Luận văn tốt nghiệp cao học tip momen Cụng c Simulink - Matlab cho phép thể cách hoàn chỉnh trực quan mơ hình tốn, tận dụng mạnh phương pháp mô máy tính tương tự thường sử dụng trước để giải toán điện cơ, đồng thời phối hợp phương pháp số đại với độ xác cao - Điều khiển số phương pháp đảm bảo độ xác cao hệ thống điều khiển có khả chống nhiễu cao, mềm dẻo linh hoạt điều khiển nhờ có máy tính trợ giúp Khi thực điều khiển số khối lượng tính tốn giảm đáng kể mà chất lượng điều khiển lại tăng lên Chính điều này, luận văn xây dựng hai điều chỉnh (tốc độ vị trí) cho động không đồng dựa sở điều khiển trực tiếp momen lu an Về tổng thể, nhận thấy luận văn chứa đựng nội dung đề n va Đó đóng góp nhỏ luận văn vào lý thuyết chuyên môn khả gh tn to ứng dụng động không đồng Tuy nhiên, luận văn đề cập đến mơ hình điều khiển động không đồng p ie giới hạn số điều kiện như: Các cuộn dây máy bố trí đối xứng khơng gian; khơng kể đến tổn hao lõi thép ; tác động pha nl w khe hở khơng khí đều; giá trị điện trở điện cảm coi không đổi an lu quát d oa Với phương pháp nghiên cứu mở rộng nghiên cứu để mơ hình tổng nf va Hướng phát triển đề tài: lm ul - Xây dựng, nghiên cứu mơ hình thực nghiệm phương pháp điều khiển trực tiếp momen DTC động không đồng để kiểm định lại kết z at nh oi nghiên cứu lý thuyết - Hồn thiện thuật tốn phương pháp điều khiển trực tiếp momen, viết phần z mềm cài đặt thiết bị chuyên dụng @ m co l gm - Nghiên cứu vấn đề giảm biên độ đập mạch momen an Lu n va ac th si 97 Luận văn tốt nghiệp cao häc -Xây dựng hệ thống điều khiển tối ưu, điều khiển thích nghi, điều khiển mờ cho hệ truyền động xoay chiều -Từ kết nghiên cứu phương pháp điều khiển trực tiếp momen động khơng đồng ta áp dụng nghiên cứu cho động đồng Các hướng phát triển đề tài cao học cao cho luận văn cao học Khi cần có đầu tư thời gian cơng sức tài thích hợp Tác giả mong góp ý Thầy bạn đồng nghiệp lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu TÀI LIỆU THAM KHẢO lm ul [1] Bùi Đình Tiếu, Phạm Duy Nhi z at nh oi Cơ sở truyền động điện tự động-Nhà xuất ĐH 1983 [2].Lê Văn Doanh, Nguyễn Thế Công, Nguyễn Trung Sơn, Cao Văn Thành Điều khiển số máy điện-Nhà xuất KHKT 1999 z @ [3].Bùi Quốc Khánh, Phạm Quốc Hải, Nguyễn Văn Liễn, Dương Văn Nghi m co l [4] Nguyễn Phùng Quang gm Điều chỉnh tự động truyền động điện-Nhà xuất KHKT 1999 an Lu n va ac th si 98 Luận văn tốt nghiệp cao học Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha- Nhà xuất GD 1996 [5] Nguyễn Văn Hoà Cơ sở lý thuyết điều khiển tự động- Nhà xuất KHKT 1998 [6] Nguyễn Phùng Quang Matlab and simulink- Nhà xuất KHKT 2004 [7] A vandenput Motion control systems- 1993 [8] Gene F.Franklin, J.David Powell, Michael L.Workman Digital control of dynamic systems-Addison wesley publishing company 1990 [9] Digital control systems (DCS) group lu Sensorless variable speed 3- phase AC induction motor with closed loop speed control- Texas instruments 2000 an A new PWM method with suppressed neutral point potential variation of three level inverter for AC servo motor drive-Kagoshima university 1999 n va [10] Katuji Shinohara, Eiichi Sakasegawa tn to ie gh [11] Heath Hofmann, Seth R Sanders p Speed sensorless vector torque control of induction machines using a two time scale approach- IEEE 1998 nl w [12] Robet H, Bishop d oa Modern control systems anslysis and design using matlab and simulink- nf va an lu The university of texas at Austin 1997 z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 98 Luận văn tèt nghiƯp cao häc PHơ LơC Phơ lơc 1.Code ch-ơng trình khâu nhận dạng sector lu an n va p ie gh tn to function [sys,x0,str,ts] = Sector(t,x,u,flag) switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end % -function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u,f) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 1; sizes.NumInputs = 2; sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; % function sys = mdlOutputs(t,x,u) Psal = u(1); Psbe = u(2); t = Psal*sqrt(3); if (Psbe > 0) if (Psal > 0) if(Psbe-t < 0) sys = 1; else sys = 2; end; else if(Psbe+t < 0) sys = 3; else sys = 2; end; end; d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 99 Luận văn tốt nghiệp cao häc else if (Psal > 0) if(Psbe+t < 0) sys = 5; else sys = 6; end; else if(Psbe-t < 0) sys = 5; else sys = 4; end; end; end 2.Code ch-ơng trình khâu điều chế áp: lu function [sys,x0,str,ts] = DieucheV(t,x,u,flag) an n va p ie gh tn to switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end % -function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 3; sizes.NumInputs = 4; sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; % function sys = mdlOutputs(t,x,u) if (u(1) ==0)&(u(2) ==0)&(u(3) ==0) sys(1)=0; sys(2)=0; sys(3)=0; elseif(u(1) ==1)&(u(2) ==0)&(u(3) ==0) d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 100 Luận văn tèt nghiÖp cao häc lu an n va p ie gh tn to sys(1)=(2*u(4))/3; sys(2)=-u(4)/3; sys(3)=-u(4)/3; elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1)&(u(3) ==0) sys(1)=u(4)/3; sys(2)=u(4)/3; sys(3)=-(2*u(4))/3; elseif (u(1) ==0)&(u(2) ==1)&(u(3) ==0) sys(1)=-u(4)/3; sys(2)=(2*u(4))/3; sys(3)=-u(4)/3; elseif (u(1) ==0)&(u(2) ==1)&(u(3) ==1) sys(1)=-(2*u(4))/3; sys(2)=u(4)/3; sys(3)=u(4)/3; elseif (u(1) ==0)&(u(2) ==0)&(u(3) ==1) sys(1)=-u(4)/3; sys(2)=-u(4)/3; sys(3)=(2*u(4))/3; elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0)&(u(3) ==1) sys(1)=u(4)/3; sys(2)=-(2*u(4))/3; sys(3)=u(4)/3; elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1)&(u(3) ==1) sys(1)=0; sys(2)=0; sys(3)=0; end nl w 3.Code ch-¬ng trình khâu mà hoá: oa function [sys,x0,str,ts] = Mahoa(t,x,u,flag) d switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end % -function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 2; %cac muc cua detaM : -1;0;1 nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 101 Luận văn tốt nghiệp cao häc lu an n va p ie gh tn to %cac muc cua detaP : -1;0;1 sizes.NumInputs = 2;% sai lech momen va tu thong :detaM, detaP sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; % function sys = mdlOutputs(t,x,u) % Ma hoa detaM % if (u(1) 0) sys(1)=1; end % Ma hoa detaP % if (u(2) 0) sys(2)=1; end oa nl w d 4.Code ch-ơng trình khâu Lookup1: lu an function [sys,x0,str,ts] = Lookup1(t,x,u,flag) nf va switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end % -function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 102 Luận văn tốt nghiệp cao học lu an n va p ie gh tn to sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 3; sizes.NumInputs = 3; % sai lech momen:u(1)=-1;0;1 % sai lech tu thong:u(2)=-1;0;1 % Sector hien tai u(3)i; i = sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; % function sys = mdlOutputs(t,x,u) ar=[1 0 1 0 0 1 0 1 %hang 110010011001101100 %hang 010011001101100110 %hang 011001101100110010 %hang 001101100110010011 %hang 101100110010011001 %hang 1 1 1 1 1 1 1 1 1]; %hang % -if u(3) ==1 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,1); sys(2)=ar(5,2); sys(3)=ar(5,3); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,1); sys(2)=ar(3,2); sys(3)=ar(3,3); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,1); sys(2)=ar(1,2); sys(3)=ar(1,3); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,1); sys(2)=ar(4,2); sys(3)=ar(4,3); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,1); sys(2)=ar(6,2); sys(3)=ar(6,3); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,1); sys(2)=ar(2,2); sys(3)=ar(2,3); elseif (u(1) ==0) d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 103 lu an n va p ie gh tn to sys(1)=ar(7,1); sys(2)=ar(7,2); sys(3)=ar(7,3); end end % if u(3) ==2 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,4); sys(2)=ar(5,5); sys(3)=ar(5,6); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,4); sys(2)=ar(3,5); sys(3)=ar(3,6); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,4); sys(2)=ar(1,5); sys(3)=ar(1,6); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,4); sys(2)=ar(4,5); sys(3)=ar(4,6); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,4); sys(2)=ar(6,5); sys(3)=ar(6,6); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,4); sys(2)=ar(2,5); sys(3)=ar(2,6); elseif (u(1)==0) sys(1)=ar(7,4); sys(2)=ar(7,5); sys(3)=ar(7,6); end end % -if u(3) ==3 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,7); sys(2)=ar(5,8); sys(3)=ar(5,9); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,7); sys(2)=ar(3,8); sys(3)=ar(3,9); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) Luận văn tốt nghiệp cao học d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 104 lu an n va p ie gh tn to sys(1)=ar(1,7); sys(2)=ar(1,8); sys(3)=ar(1,9); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,7); sys(2)=ar(4,8); sys(3)=ar(4,9); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,7); sys(2)=ar(6,8); sys(3)=ar(6,9); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,7); sys(2)=ar(2,8); sys(3)=ar(2,9); elseif (u(1)==0) sys(1)=ar(7,7); sys(2)=ar(7,8); sys(3)=ar(7,9); end end % -if u(3) ==4 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,10); sys(2)=ar(5,11); sys(3)=ar(5,12); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,10); sys(2)=ar(3,11); sys(3)=ar(3,12); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,10); sys(2)=ar(1,11); sys(3)=ar(1,12); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,10); sys(2)=ar(4,11); sys(3)=ar(4,12); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,10); sys(2)=ar(6,11); sys(3)=ar(6,12); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,10); sys(2)=ar(2,11); sys(3)=ar(2,12); elseif (u(1)==0) Luận văn tốt nghiệp cao học d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 105 lu an n va p ie gh tn to sys(1)=ar(7,10); sys(2)=ar(7,11); sys(3)=ar(7,12); end end % -if u(3) ==5 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,13); sys(2)=ar(5,14); sys(3)=ar(5,15); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,13); sys(2)=ar(3,14); sys(3)=ar(3,15); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,13); sys(2)=ar(1,14); sys(3)=ar(1,15); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,13); sys(2)=ar(4,14); sys(3)=ar(4,15); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,13); sys(2)=ar(6,14); sys(3)=ar(6,15); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,13); sys(2)=ar(2,14); sys(3)=ar(2,15); elseif (u(1)==0) sys(1)=ar(7,13); sys(2)=ar(7,14); sys(3)=ar(7,15); end end if u(3) ==6 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,16); sys(2)=ar(5,17); sys(3)=ar(5,18); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,16); sys(2)=ar(3,17); sys(3)=ar(3,18); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,16); Luận văn tèt nghiÖp cao häc d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 106 Luận văn tốt nghiệp cao học lu sys(2)=ar(1,17); sys(3)=ar(1,18); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,16); sys(2)=ar(4,17); sys(3)=ar(4,18); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,16); sys(2)=ar(6,17); sys(3)=ar(6,18); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,16); sys(2)=ar(2,17); sys(3)=ar(2,18); elseif (u(1)==0) sys(1)=ar(7,16); sys(2)=ar(7,17); sys(3)=ar(7,18); end end an va n 5.Code ch-ơng trình khâu chuyển đổi CD3_2: switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 2; sizes.NumInputs = 3; sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; function sys = mdlOutputs(t,x,u) sys(1)=u(1); sys(2)=(u(1)+2*u(2))/sqrt(3); p ie gh tn to function [sys,x0,str,ts] = CD3_2(t,x,u,flag) d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 107 LuËn văn tốt nghiệp cao học Phụ lục Ch-ơng trình vẽ qũy đạo cực mạch vòng tốc độ %Chuong trinh ve quy dao cuc mach vong toc T=0.2;% Thoi gian trich mau, s J = 0.225 ; % Momen quan tinh cua DCKDB, kg.m^2 Tm=0.02; z1=exp(-T/Tm); b1=(1/J)*(T+Tm*z1-Tm); b2=(1/J)*(Tm-Tm*z1-T*z1); sys=tf([b1 b2],[1 -(1+z1) z1],T) sys1=zpk(sys) rlocus(sys1) 2.Ch-ơng trình đáp ứng đầu mạch vòng tốc độ % Dap ung cua vong toc chon BDC la khau ty le P lu an n va p ie gh tn to J = 0.225 ; Tm=0.02; disp('Nhap kp1:') kp1=input(''); disp('Nhap T:') T=input(''); Period=[0:T:10]; z1=exp(-T/Tm); b1=(1/J)*(T+Tm*z1-Tm); b2=(1/J)*(Tm-Tm*z1-T*z1); sys1=tf([b1 b2],[1 -(1+z1) z1],T) sys2=kp1; G0=series(sys2,sys1) F1=feedback(G0,1) sys1=zpk(F1) [y1,t1]=step(F1,Period); plot(t1,y1,'b') axis([0 -0.5 1.5]) grid d oa nl w nf va an lu lm ul Ch-ơng trình vẽ qũy đạo cực mạch vòng vị trí z at nh oi % Chuong trinh ve quy dao cuc mach vong vi tri T=0.2; J = 0.225 ; kp1=0.99; Tm=0.02; z1=exp(-T/Tm); b1=(1/J)*(T+Tm*z1-Tm); b2=(1/J)*(Tm-Tm*z1-T*z1); b1p=b1*kp1; b2p=b2*kp1; z m co l gm @ an Lu n va ac th si 108 Luận văn tốt nghiÖp cao häc c1=Tm^2; c2=0.5*(T^2)-Tm*T-(Tm^2)*z1-3*(Tm^2); c3=0.5*(T^2)*(1-z1)+Tm*T*(1+z1)+2*(Tm^2)*z1+3*(Tm^2); c4=-(0.5*(T^2)*z1+Tm*T*z1+(Tm^2)*z1+Tm^2); c1p=c1*kp1;c2p=c2*kp1;c3p=c3*kp1;c4p=c4*kp1; d1=1; d2=-(2+z1-b1p); d3=(2*z1+b2p-b1p+1); d4=-(z1+b2p); sys=tf([c1p c2p c3p c4p],[d1 d2 d3 d4],T) sys1=zpk(sys) rlocus(sys1) 4.Ch-ơng trình đáp ứng đầu mạch vòng vÞ trÝ lu an n va p ie gh tn to % Dap ung cua vong vi trikhichon BDC vitrila khau ty le P kp1=0.99; disp('Nhap kp2:') kp2=input(''); disp('Nhap T:') T=input(''); % -Period=[0:T:10]; Tm=0.02; J = 0.225 ; % Momen quan tinh cua DCKDB Tm=0.02; z1=exp(-T/Tm); b1=(1/J)*(T+Tm*z1-Tm); b2=(1/J)*(Tm-Tm*z1-T*z1); b1p=b1*kp1; b2p=b2*kp1; c1=Tm^2; c2=0.5*(T^2)-Tm*T-(Tm^2)*z1-3*(Tm^2); c3=0.5*(T^2)*(1-z1)+Tm*T*(1+z1)+2*(Tm^2)*z1+3*(Tm^2); c4=-(0.5*(T^2)*z1+Tm*T*z1+(Tm^2)*z1+Tm^2); c1p=c1*kp1;c2p=c2*kp1;c3p=c3*kp1;c4p=c4*kp1; d1=1; d2=-(2+z1-b1p); d3=(2*z1+b2p-b1p+1); d4=-(z1+b2p); sys1=tf([c1p c2p c3p c4p],[d1 d2 d3 d4],T) sys2=kp2; G0=series(sys2,sys1); F1=feedback(G0,1); sys1=zpk(F1) [y1,t1]=step(F1,Period); plot(t1,y1,'b') axis([0 -1 3]) grid d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si