1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping

120 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Thiết Kế Mô Phỏng Giải Thuật Điều Khiển Động Cơ Cảm Ứng Không Sử Dụng Cảm Biến Dựa Trên Bộ Quan Sát Back - Stepping
Tác giả Nguyễn Minh Quang
Người hướng dẫn PGS.TS. Nguyễn Vũ Quỳnh
Trường học Trường Đại Học Lạc Hồng
Chuyên ngành Kỹ Thuật Điện
Thể loại luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2024
Thành phố Đồng Nai
Định dạng
Số trang 120
Dung lượng 2,51 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN (14)
    • 1.1 Giới thiệu đề tài nghiên cứu (14)
      • 1.1.1 Đặt vấn đề (14)
      • 1.1.2 Mục tiêu và giới hạn đề tài (15)
      • 1.1.3 Phương pháp nghiên cứu (15)
      • 1.1.4 Nội dung Luận văn (16)
    • 1.2 Giới thiệu động cơ cảm ứng (17)
      • 1.2.1 Khái niệm chung về động cơ cảm ứng (17)
      • 1.2.2 Cấu tạo động cơ cảm ứng (17)
      • 1.2.3 Nguyên lý làm việc của động cơ cảm ứng ba pha (19)
      • 1.2.4 Ứng dụng của động cơ cảm ứng ba pha (30)
      • 1.2.5 Động cơ cảm ứng một pha (30)
    • 1.3 Các phương pháp điều khiển động cơ cảm ứng (34)
      • 1.3.1 Phương pháp điều khiển DTC cho động cơ cảm ứng (37)
      • 1.3.2 Phương pháp điều khiển dự đoán mô hình (50)
      • 1.3.3 Phương pháp điều khiển không sử dụng cảm biến (64)
    • 2.1 Mạch điện tương đương thay thế của động cơ cảm ứng IM (71)
    • 2.2 Đề xuất cách tiếp cận phương pháp PVC (72)
      • 2.2.1 Thiết kế bộ điều chỉnh từ thông stato (73)
      • 2.2.2 Thiết kế bộ điều chỉnh mômen xoắn (74)
  • CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG (79)
    • 3.1 Bộ quan sát Backstepping observer (BSO) (79)
    • 3.2 Thiết kế bộ quan sát BSO (80)
    • 3.3 Hoàn thiện bố trí hệ thống (84)
  • CHƯƠNG 4. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ (88)
    • 4.1 Kết quả mô phỏng (88)
      • 4.1.1 Hiệu suất của phương pháp MP DTC với bộ quan sát BSO (88)
      • 4.1.2 Hiệu suất của phương pháp PVC với bộ quan sát BSO (97)
    • 4.2 Kết quả mô phỏng bằng thuật toán Fourier (108)
  • CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN (114)
    • 5.1 Kết quả đạt được (114)
    • 5.2 Hạn chế .......................................................................................................... 101 Tài liệu tham khảo (114)
  • Phụ lục (120)

Nội dung

Ưu điểm của điều khiển điện áp dự đoán mới PVC được đề xuất so với sơ đồ điều chỉnh từ thông và mômen như trong truyền thống MP DTC thường được sử dụng làm giảm thời gian tính toán, các

TỔNG QUAN

Giới thiệu đề tài nghiên cứu

1.1.1 Đặt vấn đề Động cơ cảm ứng hay còn được gọi là động cơ không đồng bộ, với những phát triển tiên tiến và hiện đại của động cơ cảm ứng kết hợp với công nghệ bán dẫn trong kỹ thuật điều khiển, vi điều khiển hiệu năng cao với chi phí thấp đã tạo ra động cơ cảm ứng hoạt động tương đối chắc chắn và hiệu quả khi làm việc Động cơ cảm ứng có ưu điểm nổi bật là nhỏ gọn và không nhạy cảm với môi trường, động cơ cảm ứng có ưu điểm nổi bật là làm việc trong thời gian dài mà không yêu cầu bảo trì định kỳ như động cơ chổi than Động cơ cảm ứng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất, thương mại và đời sống hàng ngày cụ thể như hình 1.1

Hình 1.1 Động cơ cảm ứng trong điều hòa không khí [36]

Trong các động cơ cảm ứng, việc điều khiển điều chỉnh từ thông và mômem như truyền thống MP DTC có nhược điểm phải đáp ứng được yêu cầu điều kiện hoạt động và có nhiều tham số biến thiên theo thời gian, hoặc phương pháp điều khiển cần có cảm biến tốc độ cũng có nhược điểm như: thêm chi phí, cấu hình hệ thống và giảm độ tin cậy Trong những thời gian gần đây kỹ thuật điều khiển dự đoán (PC), điều khiển dòng điện dự đoán (PCC) và kỹ thuật điều khiển từ thông dự đoán đã thay thế kỹ thuật điều khiển hướng trường (FOC) cổ điển, nhưng kỹ thuật này cũng làm tăng thêm thời gian tính toán Để giải quyết một số khiếm khuyết trong kỹ thuật điều khiển truyền thống MP DTC và để đảm bảo hiệu suất cao của bộ ước lượng tốc độ, việc nghiên cứu một thiết bị mới không có cảm biến bằng cách tiếp cận điều khiển điện áp dự đoán (PVC) được tác giả thực hiện Những lợi thế của điều khiển này là sự đơn giản, đáp ứng nhanh chóng các thay đổi, các gợn sóng giảm và thời gian tính toán ngắn cho động cơ cảm ứng

1.1.2 Mục tiêu và giới hạn đề tài

Mục tiêu của luận văn này là sử dụng nguyên tắt điều khiển dự đoán mô hình (PVC), trong đó giá trị điện áp stato được điều khiển trực tiếp Kỹ thuật điều khiển điện áp dự đoán PVC được thực hiện đánh giá hiệu quả trên mô phỏng bằng MATLAB

Giới hạn nghiên cứu của đề tài là chỉ thực hiện trên mô hình mô phỏng MATLAB

Trong quá trình thực hiện luận văn học viên đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu như sau :

- Tham khảo tài liệu: tham khảo các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước, từ cơ sở lý thuyết mô hình hóa động cơ cảm ứng cho đến nghiên cứu thiết kế mô hình toán học của động cơ IM

Nghiên cứu đề xuất một phương pháp điều khiển điện áp dự đoán mới (PVC) cho động cơ cảm ứng (IM), làm giảm đáng kể dao động mô-men và cải thiện khả năng phản hồi động của hệ thống Phương pháp PVC được so sánh với kỹ thuật điều khiển mô-men trực tiếp (DTC) truyền thống và các thông số tối ưu của MP DTC được xác định để tối đa hóa hiệu suất động cơ Các kết quả mô phỏng toàn diện xác nhận rằng phương pháp PVC mới có hiệu suất vượt trội hơn đáng kể so với DTC, đặc biệt là về khả năng phản hồi động và độ chính xác điều khiển.

- Nghiên cứu bộ quan sát Back-stepping observer (BSO) dùng để ước tính các tham số tốc độ, từ thông roto, dòng điện stato, điện trở stato và điện trở roto

- Từ kết quả mô phỏng mô hình PVC, MP DTC bằng MATLAB/SIMULINK từ đó phân tích, so sánh, đánh giá và kết luận

- PVC đề xuất được thiết kế và giải thích chi tiết

- PVC có ưu điểm là đơn giản, mạnh mẽ và phản hồi động nhanh so với truyền thống bộ điều khiển dự đoán như cách tiếp cận MP DTC

Các phần còn lại của luận văn:

Chương này trình bày về nguyên lý hoạt động cũng như cấu tạo của động cơ cảm ứng IM và các kỹ thuật điều khiển động cơ cảm ứng IM

- Chương 2: Cơ sở lý thuyết mô hình hóa động cơ cảm ứng

Chương này trình bày thiết kế mô hình toán học của động cơ cảm ứng sử dụng phương pháp điều khiển dự đoán mới

- Chương 3: Xây dựng mô hình

Chương trình trình bày thuật toán mô hình hóa cho Bộ quan sát Backstepping (BSO) và sử dụng MATLAB/SIMULINK để mô phỏng, phân tích kết quả.

- Chương 4: Đánh giá kết quả

Chương này phân tích kết quả thu được từ đó so sánh đánh giá kết quả mô phỏng

Chương này kết luận những thành tựu đạt được từ kỹ thuật điều khiển mới PVC và đưa ra những định hướng phát triển tiếp theo.

Giới thiệu động cơ cảm ứng

1.2.1 Khái niệm chung về động cơ cảm ứng Động cơ cảm ứng là loại động cơ điện xoay chiều không đồng bộ có cấu tạo và vận hành đơn giản, làm việc độ tin cậy cao, ít phải chăm sóc bảo dưỡng, là loại động cơ có dải công suất rộng và động cơ cảm ứng có chi phí sản xuất thấp so với những loại động cơ có cùng công suất khác, Động cơ cảm ứng ba pha được sử dụng rộng rãi ngày càng nhiều với các mục đích khác nhau nhất là trong truyền động công nghiệp ứng dụng có tốc độ thay đổi trong ngành kinh tế sản xuất, thương mại dịch vụ và cả sinh hoạt gia đình vv…

Việc truyền năng lượng từ stato sang rôto của động cơ cảm ứng diễn ra hoàn toàn bằng cảm ứng điện từ, với sự hỗ trợ liên kết từ thông của cả hai Trong đó thành phần stato tạo thành sơ cấp và rôto được ngắn mạch tạo thành thứ cấp quay Rôto không nhận điện năng bằng dẫn điện mà bằng cảm ứng, tức là cuộn dây stato được coi như cuộn sơ cấp đứng yên, còn cuộn rôto được coi như cuộn thứ cấp quy tự do

1.2.2 Cấu tạo động cơ cảm ứng

Giống như các máy điện quay khác, động cơ điện cảm ứng gồm các bộ phận sau

1.2.2.1 Phần tĩnh hay phần stato

Stato của động cơ cảm ứng giống như stato của động cơ đồng bộ hoặc máy phát điện Nó được tạo thành từ một số tấm dập, được xẻ rãnh để nhận các cuộn dây quấn Stator mang cuộn dây ba pha và được cấp điện từ nguồn ba pha Nó được quấn theo một số cực xác định, số cực chính xác được xác định theo yêu cầu về tốc độ Số cực càng lớn thì tốc độ càng nhỏ và ngược lại Lõi thép stato sẽ được thể hiện trong hình 2.1, khi cuộn dây stato được cấp dòng điện ba pha, tạo ra từ thông có cường độ không đổi nhưng quay với tốc độ đồng bộ Từ thông quay này tạo ra lực điện động trong rôto bằng cảm ứng lẫn nhau

Cấu tạo của stato động cơ cảm ứng bao gồm: Khung stato, lõi thép stato, cuộn dây stato và vòng bi, ngoài ra còn có nắp cuối cũng được làm bằng gang Trong đó cuộn dây stato động cơ cảm ứng tương tự như cuộn dây stato của máy đồng bộ Khung stato được làm bằng gang và có nhiệm vụ giữ lõi stato, còn lõi stato được tạo thành từ tấm thép mỏng được ghép với nhau, lõi stato có các khe để cung cấp điện xoay chiều phân phối ba pha của ba cuôn dây trong đó Đối với cuộn dây stato bao gồm dây đồng cách điện, các cuộn dây chính là cuộn dây phân phối ba pha được kết nối theo kết đấu sao hoặc đấu tam giác Tùy vào mỗi ứng dụng cụ thể mà các cuộn dây stato được thiết kế cho số cực mong muốn theo yêu cầu, số cực lớn thì tốc độ nhỏ hơn Khe hở không khí giữa stato và rôto phải càng nhỏ càng tốt, nó làm giảm từ thông rò rỉ giữa stato và rôto, cũng như cải thiện hệ số công suất hoạt động của động cơ cảm ứng

Hình 1.2 Lá thép kỹ thuật điện rẽ quạt

Rôto động cơ cảm ứng là một lõi nhiều lớp, có các khe thường gồm hai loại, rôto lồng sóc và rôto dây quấn Nhưng gần 90% động cơ cảm ứng là loại lồng sóc, vì loại rôto này có cấu trúc đơn giản và chắc chắn nhất Rôto bao gồm một lõi nhiều lớp hình trụ có các rãnh song song để mang các dây dẫn rôto Các thanh dẫn đồng hoặc nhôm được nối ngắn mạch hai vòng cuối chắc chắn, do đó tạo cho chúng có một cấu tạo đẹp mắt với cấu trúc vỏ sóc như hình 1.3 Các khe rôto được đặt lệch để đảm bảo động cơ cảm ứng hoạt động trơn tru và yên tĩnh

Hình 1.3 Dây quấn roto kiểu lồng sóc Đối với loại động cơ cảm ứng có rôto dây quấn, cuộn dây rôto cũng là cuộn dây phân bố ba pha, các cuộn dây rôto thường được nối hình sao Ba đầu cuối của cuộn dây hình sao được nối với ba vòng trượt, các vòng trượt nằm trên trục nhưng được cách điện với trục, ba vòng trượt cho phép kết nối bên ngoài bằng chổi than Một ưu điểm của loại động cơ cảm ứng có rôto dây quấn là cho phép điều khiển tốc độ động cơ và khả năng kiểm soát mômem xoắn lúc khởi động

1.2.3 Nguyên lý làm việc của động cơ cảm ứng ba pha

Khi cấp điện xoay chiều ba pha cho động cơ cảm ứng, từ trường quay trong không gian sẽ tạo suất điện động cảm ứng và mô men xoắn cho rôto quay Các cuộn dây stato ba pha đối xứng nhau về mặt không gian, lệch pha nhau 120 độ và được cấp nguồn xoay chiều ba pha sẽ tạo ra từ trường quay trong stato Hướng quay của từ trường này phụ thuộc vào trình tự pha của nguồn điện cấp cho các cuộn dây stato Thay đổi trình tự pha sẽ đảo ngược hướng quay của từ trường.

1.2.3.1 Động cơ cảm ứng làm việc khi roto đứng yên

Khi động cơ hoạt động bình thường, tốc độ động cơ lúc này khác không, nhưng khi động cơ được mở máy có thể coi nó nằm trong trường hợp này

Trên dây quấn stato cung cấp một điện áp và tần số lần lượt U1, f1, khi đó có một dòng điện điện I1, chạy trong cuộn dây stato cùng tần số f1 Và một dòng điện I2, chạy trong dây quấn lồng sóc với tần số f2 Dòng điện I1 và I2 trên các cuộn dây quấn stato và rôto sẽ sinh ra sức từ động F1, F2 được tính như sau:

- F1, F2 là sức từ động trên dây quấn stato và rôto

- k dq1 , k dq2 là hệ số dây quấn của stato và roto

- m 1 , m 2 là số pha của stato và roto

- I1, I2 là dòng điện trong các dây quấn của stato và roto

- w 1 , w 2 là số vòng dây nối tiếp trên cùng một pha

Từ đó tổng sức từ động trong khe hở F0 được viết bởi phương trình

Hay Ḟ 1 = Ḟ 0 + (−Ḟ 2 ) (1.4) Dòng điện trên dây quấn stato İ 1 gồm İ 0 và −𝐼 ′ ̇ 2 :

Dòng điện İ 0 sẽ tạo nên sức từ động 𝐹̇ 0 :

2 tạo nên sức từ động −F ′ ̇

Biểu thức (1.6) bù lại sức từ động Ḟ 2 của dòng điện trên dây quấn thứ cấp İ 2

So sánh sức từ động −F ′ ̇ 2 , Ḟ 2 do dòng điện −𝐼 ′ ̇ 2 , İ 2 lần lượt sinh ra, ta có:

Như vậy tỷ số biến đổi dòng điện 𝑘 𝑖 được tính như sau:

𝑚 2 𝑤 2 𝑘 𝑑𝑞2 (1.10) Khi đó ta có mối quan hệ quy đổi dòng điện giữa rôto và stato là:

Sức từ động F0 sinh ra tư thông Ф trong khe hở quét qua dây quấn stato và rôto và cảm ứng tại đó hai suất điện động 𝐸 1 , 𝐸 2 được tính phương trình sau:

Ta xét khi f1 = f2 trong trường hợp rôto đứng yên, ta có tỷ số biến đổi điện áp được tính như sau:

𝑚 2 𝑤 2 𝑘 𝑑𝑞2 (1.12) Mối quan hệ giữa suất điện động E2 và 𝐸 ′ 2 bằng phương trình sau:

Mặt khác suất điện động tản Ė σ1 = −jİ 1 x 1 , được sinh ra trong dây quân stato, trong đó điện kháng tản của cuộn dây quấn stato là x1 Như vậy điện áp rơi İ 1 r 1 trên điện trở r1 của dây quấn stato được viết bằng phương trình sau:

Z1 là tổng điện trở dây quấn stato, r1 là điện trở dây quấn stato, x1 là điện kháng tản của cuộn dây stato

Ta xét suất điện động của dây quấn lồng sóc rôto tương tự như dây quấn stato, ta có phương trình về suất điện động trong mạch điện roto như sau:

Với - Z2 = r2 + jx2, vì dây quấn rôto được ngắn mạch nên tổng suất điện động bằng không

- Z2 là tổng điện trở dây quấn roto

- x2 là điện kháng tản trên dây quấn lồng sóc roto

- r m là điện trở từ hóa đặc trưng cho tổn hao sắt

- İ 0 là dòng điện từ hóa sinh ra sức điện động Ḟ 0

- x m là điện kháng từ hóa biểu thị sự hỗ cảm giữa stato và roto

Mối quan hệ biến đổi song song giữa điện kháng của roto và điện trở quy đổi về phía stato được sử dụng bởi tổn hao không đổi và góc lệch pha giữa I2 và E2 không thay đổi.

Với: k là hệ số quy đổi tổng trở Điện kháng x2 cũng được biến đổi như sau:

Khi động cơ cảm ứng hoạt động trong tình trạng ngắn mạch thì các phương trình được quy đổi sang stato được viết như sau:

(1.18) Đối với dây quấn rôto thường ngắn mạch, vậy ta xét khi rôto đứng yên mà để có thể hạn chế dòng điện İ 1 và İ 2 trong dây quấn rôto và stato tới giá trị định mức của máy thì phương pháp đơn giản nhất là giảm điện áp ngắn mạch đặt vào, và giảm từ 15% đến 25% Uđm, khi đó suất điện động Ė 1 giảm xuống rất nhiều, trong biểu thức (1.11) ta có từ thông chính của động cơ cũng giảm xuống rất bé hay sức từ động Ḟ 0 rất bé so với Ḟ 1 và Ḟ 2 vì vậy trong biểu thức (1.3) và (1.4) giá trị Ḟ 0 rất bé có thể bỏ qua

İ 1 + I ′ ̇ 2 ≈ 0 (1.20) Thay (1.20) vào phương trình thứ tư của (1.18) có thể dễ dàng tính được dòng điện stato İ 1 :

Zn là tổng trở ngắn mạch của động cơ cảm ứng

Nếu điện áp dây quấn stato U̇ 1 bằng điện áp định mức U̇ đm thì dòng điện mở máy là İ 1 Các giá trị dòng điện và điện áp được thể hiện trên đồ thị véctơ của động cơ cảm ứng hình 1.4 và mô hình mạch điện thay thế như hình 1.5

Hình 1.4 Đồ thị vectơr khi roto đứng yên của động cơ cảm ứng

Hình 1.5 Mô hình mạch điện thay thế của động cơ cảm ứng khi ngắn mạch

1.2.3.2 Động cơ cảm ứng làm việc khi roto quay a Các phương trình cơ bản

Phương trình suất điện động của dây quấn stato được viết như sau:

𝑈̇ 1 = −𝐸̇ 1 + 𝐼̇ 1 (𝑟 1 + 𝑗𝑥 1 ) (1.23) Khi đó tần số dòng điện và suất điện động trong dây quấn roto sẽ là:

𝑛 1 s là hệ số trượt Thường khi động cơ cảm ứng ở tải định mức thì s = 0,002 đến 0,005 Giá trị suất điện động trên dây quấn rôto được tính toán như sau:

Vì điện kháng x = ωL = 2πfL với L là tự cảm của cuộn dây, nên giá trị điện kháng dây quấn rôto cũng được tính:

Từ đó phương trình suất điện động của mạch điện roto là:

0 = −𝐸̇ 2𝑠 + 𝐼̇ 2 (𝑟 2 + 𝑗𝑥 2𝑠 ) (1.27) Hay sau khi đã quy đổi:

Trong phương trình (1.28) tốc độ từ trường quét dây quấn roto bằng theo tỷ lệ

Các phương pháp điều khiển động cơ cảm ứng

Gần đây, phương pháp điều khiển dự đoán (PC) được giới thiệu như một phương pháp điều khiển hiệu quả cho truyền động động cơ cảm ứng (IM), ví dụ như phương pháp điều khiển dòng điện dự đoán (PCC), phương pháp điều khiển từ thông dự đoán (MPFC), phương pháp điều khiển mômem xoắn dự đoán (MPTC) được trình bày trong tài liệu [1] - [7] Phương pháp điều khiển dự đoán PC được phân loại dựa trên biểu thức của hàm chi phí Trong tài liệu [1], [2], mô hình phương pháp điều khiển mô mem xoắn trực tiếp MP DTC đã được xem xét, trong đó sử dụng phương trình tối thiểu hóa bao gồm sai số mômen xoắn và từ thông, sử dụng giá trị trọng số để kiểm duyệt ảnh hưởng của hai biến Trong tài liệu [4], [7], điều khiển dòng điện dự đoán (PCC) được nghiên cứu, trong đó lỗi tham số bao gồm hai phần tương tự của thành phần dòng điện stato alfa-beta (α-β) hoặc dòng điện stato trong hệ quy chiếu d, q Trong tài liệu [5], [6], các tác giả đề xuất một hàm chi phí bao gồm các biến trạng thái dòng điện stato, từ thông stato, và trong đó giá trị trọng số cho từ thông stato đã được bỏ qua, điều này giúp đơn giản hóa hàm chi phí và giảm thời gian tính toán của bộ điều khiển Hạn chế của cấu trúc liên kết này là ước tính chính xác của các biến trạng thái dòng điện stato, từ thông stato phải được đảm bảo cho tất cả các trường hợp hoạt động và để đáp ứng nhu cầu này, các bộ quan sát thành phần biến trạng thái dòng điện stato, từ thông stato thích ứng phải được kết hợp để tăng thêm thời gian tính toán Phương pháp điều khiển dự đoán đã thay thế hoạt động của các phương pháp điều khiển DTC và FOC cổ điển trong tài liệu [3] - [9] Ví dụ: độ phức tạp của hệ thống được giảm bớt thông qua việc loại bỏ các bảng tra cứu và bộ điều chỉnh độ trễ được sử dụng trong DTC và loại bỏ bộ điều khiển dòng PI được sử dụng trong phương pháp điểu khiển FOC Hơn nữa, các gợn sóng trong các tín hiệu được kiểm soát được triệt tiêu hiệu quả khi sử dụng MP DTC so với DTC và FOC

Tuy nhiên, động cơ cảm ứng IM được cải thiện thông qua việc áp dụng phương pháp điều khiển dự đoán với các hình thức khác nhau của nó, nhưng hệ thống kiểm soát vẫn còn một số thiếu sót cần phải tránh Ví dụ; trong cách tiếp cận phương pháp điều khiển PCC, hàm chi phí phụ thuộc vào dòng điện ước tính tại thời điểm tức thời (K + 1)

Ts, và do đó nó phụ thuộc trực tiếp vào độ chính xác của độ chắc chắn dòng điện, có thể bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn như trong tài liệu [2], [11 ] - [13] Hơn nữa, bản thân mô hình dự đoán phụ thuộc vào các thông số của động cơ cảm ứng, có thể được thay đổi theo một số sai lệch nhất định (tức là ước tính từ thông và tốc độ ở tần số thấp)

Trong phương pháp điểu khiển MP DTC cho động cơ cảm ứng được chú trọng quan tâm với tất cả các ứng dụng của động cơ IM, vì khi động cơ IM hoạt động gặp sự cố mất pha và hoạt động sau sự cố với khả năng chịu lỗi của động cơ IM là mối quan tâm chính vì lý do kinh tế và an toàn Sử dụng giá trị trọng số trong hàm chi phí để giảm thiểu lỗi, giảm gợn mô mem xoắn của động cơ cảm ứng, vì vậy cần có sự lựa chọn chính xác của giá trị này, do đó yêu cầu sử dụng quy trình tối ưu hóa trực tuyến để tăng thêm thời gian tính toán [10] - [15] Hơn nữa, các gợn sóng vẫn hiện diện trong các biến được kiểm soát; tuy nhiên tỷ lệ phần trăm của nó thấp hơn so với DTC cổ điển Điều này có thể được đề cập đến nhiều lý do; một trong số đó là sự lựa chọn sai giá trị trọng số Hơn nữa, lý do được đề cập đến việc triển khai điện áp cho tổng khoảng thời gian lấy mẫu, không phải là một hành động kiểm soát chính xác, vì nó có thể xảy ra và cần phải cập nhật vectơ điện áp trong chính khoảng thời gian lấy mẫu đó, điều này sẽ dẫn đến tăng từ thông và sai lệch mômen xoắn và do đó các gợn sóng tăng trở lại Các nghiên cứu khác đã liên quan đến việc hạn chế các gợn sóng trong MP DTC thông qua việc kết hợp các công cụ ước lượng từ thông trong hệ thống [16], [17], đã cải thiện ước lượng từ thông và mô-men xoắn, nhưng mặt khác, đã thêm một sự chậm trễ trong phản hồi và tăng độ phức tạp của hệ thống Các nghiên cứu khác nhau đã được đưa ra để tránh sử dụng giá trị trọng số bằng cách sử dụng một hàm chi phí tương tự các kỹ thuật như trong tài liệu [5], [18] Hiệu suất đã được cải thiện đáng kể sử dụng các kỹ thuật này; tuy nhiên, các hàm chi phí trong những nghiên cứu sử dụng các biến phụ thuộc tham số như từ thông [5], [6], làm cho bộ điều khiển rất nhạy cảm với các tham số biến đổi Trong phương pháp điều khiển từ thông dự đoán mô hình (MPF), lỗi từ thông được sử dụng làm hàm chi phí cần được giảm thiểu Thách thức chính trong các kỹ thuật này là đảm bảo ước tính chính xác từ thông stato, vốn dĩ phụ thuộc vào tham số hệ thống Hơn nữa, các điều kiện hàm chi phí vẫn cần thiết để được tính toán và dự đoán có nghĩa là gánh nặng tính toán vẫn chưa được giảm thiểu hoàn toàn ngay cả khi nó thấp hơn trọng số tính toán của

Việc ước tính tốc độ động cơ không cảm biến chính xác và mạnh mẽ đóng vai trò quan trọng trong hệ thống truyền động mô tơ cảm ứng (IM) Mặc dù các bộ quan sát truyền thống như Luenberger và Kalman có độ tin cậy cao, chúng lại có độ phức tạp tính toán lớn, không phù hợp với các vi xử lý có công suất hạn chế Để giải quyết vấn đề này, một kỹ thuật quan sát điện áp dự đoán (PVC) không cảm biến mới được đề xuất, cung cấp sự đơn giản, phản ứng nhanh và gợn sóng thấp Kỹ thuật này sử dụng một hàm lỗi đơn giản với điện áp stato là biến được đo, giúp tăng tốc độ phản hồi động Bên cạnh đó, bộ quan sát lùi bước (BSO) mạnh mẽ được sử dụng để ước tính các biến quan trọng của IM, cấu trúc đơn giản và cung cấp ước tính chính xác ở nhiều cấp độ hệ thống Sự kết hợp của PVC và BSO đảm bảo độ tin cậy của hệ thống truyền động IM trong khi giảm chi phí sản xuất.

1.3.1 Phương pháp điều khiển DTC cho động cơ cảm ứng

Trong những thập kỷ gần đây, sự phát triển bùng nổ của các thiết bị bán dẫn công suất đã thúc đẩy ứng dụng rộng rãi của bộ điều khiển cho động cơ cảm ứng, cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ theo nhu cầu cụ thể Trong các hệ thống điều khiển này, bộ biến tần DC-AC đóng vai trò cung cấp nguồn điện ba pha tần số thay đổi để điều khiển động cơ cảm ứng Một phương pháp khác nổi bật là điều khiển mô-men xoắn trực tiếp (DTC), lần đầu tiên được giới thiệu bởi Takahashi và Noguchi vào năm 1985 Hiện nay, DTC trở thành một tiêu chuẩn công nghiệp và được ứng dụng phổ biến để điều khiển động cơ cảm ứng, đáp ứng nhu cầu kiểm soát mô-men xoắn và tốc độ chính xác.

Nguyên tắc hoạt động cơ bản của DTC là dựa vào động lực học từ thông stato nhanh của động cơ Hệ thống điều khiển vectơ từ thông stato trực tiếp, tạo ra mômen xoắn mong muốn Điều này đạt được bằng cách điều khiển vectơ từ thông stato tới vị trí mong muốn thông qua lựa chọn tổ hợp chuyển mạch biến tần Ở ứng dụng công suất cao, mục tiêu điều khiển mở rộng tới cả bộ biến tần, bao gồm giảm tần số chuyển mạch trung bình và cân bằng điện thế điểm trung tính của biến tần quanh mức 0.

Phương pháp điều khiển DTC có một số lợi ích liên quan đến hiệu suất và việc triển khai Phản ứng mômen xoắn động đạt được nhanh chóng và chính xác trong toàn bộ phạm vi hoạt động của máy Ngoài ra, cách tiếp cận tích hợp cho vấn đề điều khiển của cả biến tần và động cơ của máy thực hiện đơn giản Mặt khác DTC có một số nhược điểm đáng kể, chẳng hạn như sự hiện diện của dòng điện cao và gợn sóng mômen xoắn, thực tế là tần số chuyển mạch trung bình không thể điều khiển trực tiếp và khó điều khiển mômen xoắn và từ thông ở tần số thấp Với sự cân bằng giữa tần số chuyển mạch và gợn sóng mômen xoắn và từ thông, thường tồn tại trong DTC, sự cải thiện có thể được chuyển thành việc giảm tần số chuyển mạch biến tần trung bình cho cùng một mômen xoắn và gợn sóng từ thông Nói chung, khó khăn chính phát sinh trong quá trình thiết kế bộ điều khiển, thực tế là bộ điều khiển DTC cấu thành một hệ thống lai, tức là một hệ thống kết hợp cả động lực học liên tục và động học rời rạc, đặc biệt là các biến điều khiển có giá trị rời rạc Ngoài ra, các ràng buộc về trạng thái, đầu vào và đầu ra hiện đang gây ra nhiều phức tạp hơn cho thiết kế bộ điều khiển, vì các vấn đề toán học cơ bản về bản chất là phức tạp và khó giải quyết Để đơn giản hóa mô hình hóa bộ điều khiển DTC, thông thường phải chuyển đổi tất cả các biến từ hệ thống ba pha (abc) sang khung tham chiếu dq0 trực giao với trực tiếp (d), cầu phương (q) và số 0, trục có thể đứng yên hoặc quay

Hình 1 12 Khung tham chiếu trục dq0

Tất cả các cuộn dây được coi là tiêu thụ năng lượng Khi đó điện áp đặt vào đầu cực bằng tổng điện áp rơi trong cuộn dây Công suất trong cuộn dây là dương do đó, điện áp và dòng điện cùng chiều Các phương trình điện áp được viết theo định luật Kirchhoff

2 và định luật Faraday cho mỗi cuộn dây Phương trình ba biến cơ bản của cuộn dây, dòng điện, điện áp và từ thông được liên kết với nhau như sau:

Trong đó các điện áp đầu cực là ua, ub, uc, các điện trở Ra, Rb, Rc, ia, ib, ic là dòng điện và ψa, ψb, ψc, là từ thông liên kết của ba cuộn dây

Pha a sẽ được phân tích một cách cụ thể đối với các biến ua, ia, ψa Từ thông ψa được viết bằng biểu thức:

𝓀 0 𝜓 0 (1.51) Đạo hàm biểu thức (1.49) từ thông ψa theo thời gian ta được:

Từ biểu thức (1.48) được biến đổi như sau:

𝑑𝑡 = 𝑢 𝑎 − 𝑅 𝑠 𝑖 𝑎 (1.53) Động cơ ba pha có ba cuộn dây giống nhau nên điện trở của chúng bằng nhau:

Từ phương trình (1.52) và (1.55) ta có:

𝓀 𝑑 𝑖 𝑑 (1.56) Phương trình ud và các phương trình còn lại được tính như sau:

Các phương trình (1.57), (1.58) và (1.59) mô tả điện áp của cuộn dây stato trong hệ tọa độ ba pha (abc) Trong quá trình lập mô hình điều khiển DTC, để đơn giản hóa, người ta thường chuyển đổi các biến từ hệ ba pha sang hệ tọa độ trực giao dq0, với trục d (trục trực tiếp), trục q (trục vuông góc) và trục 0 (trục số không) có thể ở trạng thái tĩnh hoặc quay.

Mô hình hóa thời gian phi tuyến liên tục, xét bộ biến tần hai cấp và ba cấp như sau hình 1.13

Biến tần ba pha hai cấp điều khiển động cơ cảm ứng được thể hiện trong hình

1.14 Ở mỗi pha, biến tần có thể tạo ra hai cấp điện áp khác nhau là − 𝑉 𝑑𝑐

2 Trong đó Vdc thể hiện điện áp của nguồn DC Do đó khi chuyển mạch của biến tần có thể được mô tả đầy đủ bằng cách sử dụng ba biến số nguyên ua, ub, uc ϵ {-1,1}, trong đó mỗi biến tương ứng với một pha của biến tần, mỗi giá trị -1,1 tương ứng với điện thế

2 Với 8 vectors khác nhau có dạng 𝑢 𝑎𝑏𝑐 = [𝑢 𝑎 𝑢 𝑏 𝑢 𝑐 ] 𝑇

Hình 1 13 Hình sơ đồ biểu diễn biến ba pha tần hai cấp

Hình 1 14 Hình Vectơ điện áp trên mặt phẳng dq và các giá trị các biến số nguyên

Các vecters này có thể được chuyển đổi thành khung dq0 tạo thành các vecters điện áp, thuật ngữ này mô tả vị trí chuyển mạch chứ không phải điện áp thực tế đặt vào các đầu cực của máy Các điện áp này được tính từ biểu thức

Các vectơ điện áp có thể được chia thành hai nhóm: sáu vectơ dài tạo thành hình lục giác bên ngoài và hai vectơ 0 Các vectơ 0 tương ứng với các tổ hợp công tắc (+1, +1, +1) và (−1, −1, −1) và làm đoản mạch các đầu cực của máy

Hình 1 15 Hình sơ đồ biểu diễn biến ba pha tần ba cấp

Mạch điện tương đương thay thế của động cơ cảm ứng IM

Mô hình mạch động cơ cảm ứng IM mô tả trong Hình 2.1, với các biến được xác định trong khung xoay theo tần số vectơ từ thông roto (ω𝜓𝑟−) Các ký hiệu R𝑆 và R𝑟 biểu thị điện trở cuộn dây stato và roto, trong khi L𝑙𝑠 và L𝑙𝑟 biểu thị điện cảm rò rỉ Mô hình cũng bao gồm độ tự cảm từ tính L𝑚.

Hình 2.1 Mô hình mạch điện thay thế động cơ cảm ứng IM

Tần số góc của roto được biểu diễn bằng ωme = pωm, trong đó p là số cặp cực và ωm là tốc độ cơ học Chỉ số trên ‘rf’ cho biết rằng tất cả các biến được biểu diễn trong một khung đồng bộ với vectơ từ thông roto Điện áp stato, vectơ dòng điện stato và vectơ từ thông stato được biểu diễn bằng 𝑢 𝑠 −𝑟𝑓 , 𝑖 𝑠 −𝑟𝑓 và 𝛹 𝑠 −𝑟𝑓 liên tiếp Trong khi từ thông roto và vectơ dòng điện được xác định bởi 𝛹 𝑟 −𝑟𝑓 và 𝑖 𝑟 −𝑟𝑓 , tương ứng Từ mô hình mạch điện trong hình 2.1, động lực điện của động cơ cảm ứng IM có thể được mô tả bằng các biểu thức sau

𝐽(𝑇 𝑒,𝑘 − 𝑇 𝑙,𝑘 ) (2.3) trong đó, Te,k và Tl,k lần lượt là mômen của động cơ và tải J là quán tính của động cơ Mômen xoắn Te,k của động cơ có thể được đánh giá bằng cách sử dụng tích chéo của các từ thông bằng

Trong đó 𝜎 = 1 − (𝐿 2 𝑚 /LsLr) là tổng hệ số rò rỉ Các vectơ từ thông trong (2.4) có thể được biểu diễn theo cấp số nhân như sau,

Trong đó 𝜔 𝛹 − 𝑠,𝑘 và 𝜔 𝛹 − 𝑟,𝑘 tương ứng là tần số góc của từ thông stato và roto Biểu thức trong (2.4) sau này sẽ được sử dụng để thiết kế bộ điều khiển mômen xoắn PI được sử dụng để phát triển điện áp tham chiếu 𝑢 𝑞𝑠,𝑘 ∗ Trong khi đó, đẳng thức đầu tiên trong (2.5) sẽ được sử dụng để thiết kế bộ điều khiển từ thông PI được sử dụng để phát triển điện áp tham chiếu 𝑢 𝑑𝑠,𝑘 ∗ Sau đó, cả hai 𝑢 𝑑𝑠,𝑘 ∗ và 𝑢 𝑞𝑠,𝑘 ∗ được sử dụng trong hàm chi phí đề xuất của bộ điều khiển như minh họa trong phần tiếp theo.

Đề xuất cách tiếp cận phương pháp PVC

Cơ chế hoạt động của phương pháp PVC được thiết kế trình bày rõ ràng bằng cách sử dụng chức năng giảm thiểu lỗi trong đó bao gồm hai điều kiện tương tự Các số hạng này là sai số tuyệt đối giữa các đại lượng thực tế và tham chiếu của các điều kiện điện áp stato trên trục d - q Các số hạng thực tế (uds,k+1 và uqs,k+1) được lấy từ đầu ra của bộ điều khiển bằng cách sử dụng các trạng thái chuyển mạch, trong khi điện áp d-q tham chiếu (𝑢 𝑑𝑠,𝑘+1 ∗ và 𝑢 𝑞𝑠,𝑘+1 ∗ ) được tính toán bằng cách sử dụng hai bộ điều chỉnh được thiết kế Đầu vào của bộ điều chỉnh là sai số mômen xoắn và từ thông stato Thiết kế của hai bộ điều chỉnh được thực hiện như sau

2.2.1 Thiết kế bộ điều chỉnh từ thông stato

Như đã đề cập trước đó, bộ điều chỉnh từ thông stato được sử dụng để có được điện áp tham chiếu 𝑢 𝑑𝑠,𝑘+1 ∗ và để đảm bảo hoạt động chính xác, chức năng truyền của bộ điều chỉnh từ thông phải được xác định chính xác

Từ (2.5), vectơ từ thông stato được biểu diễn trong stato khung “s” tại thời điểm

|𝜓̅ 𝑠,𝑘+1 𝑠 | = 𝜓̅ 𝑠,𝑘+1 𝑠 𝑒 −𝑗𝜃 𝑠,𝑘+1 = 𝜓̅ 𝑠,𝑘+1 𝑠 (𝑐𝑜𝑠 𝜃 𝑠,𝑘+1 − 𝑗 𝑠𝑖𝑛 𝜃 𝑠,𝑘+1 ) (2.7) Lấy phép biến đổi Laplace của (2.7), sau đó

𝜃 𝑠,𝑘+1 = 𝜔 𝜓 ̅ 𝑠,𝑘+1 𝑡 = 𝜔 𝜓 ̅ 𝑠,𝑘+1 𝑇 𝑠 ≅ 0.0 (2.9) trong đó Ts là thời gian lấy mẫu

Hơn nữa, từ thông stato có thể được biểu thị trong (các) miền tần số theo hướng trường như sau

Bằng cách thay thế (2.10) thành (2.11) được trình bày trong khung đồng bộ, điều này dẫn đến

Từ (2.1), giá trị của 𝜓 𝑑𝑠,𝑘+1 𝑟𝑓 (s) có thể được biểu diễn ở dạng khác bằng

𝐿 𝑚 ) 𝑇 𝑠 (2.14) Trong đó 𝑖 𝑑𝑠,𝑘+1 𝑟𝑓 = 𝜓 𝑑𝑟,𝑘+1 𝑟𝑓 /Lm theo hướng trường roto (RFO)

𝐿 𝑚 Ts =̃ 0.0 là rất nhỏ và có thể bị bỏ qua Sau đó,

Từ (2.15), rõ ràng là từ thông được quản lý thông qua kiểm soát điện áp 𝑢 𝑑𝑠,𝑘+1 𝑟𝑓

Sau đó, từ (2.15), hàm truyền transfer được sử dụng để điều chỉnh bộ điều chỉnh từ thông được biểu thị bằng

𝒔 (2.16) 2.2.2 Thiết kế bộ điều chỉnh mômen xoắn

Sử dụng (2.2) và sau một số tính toán, các mối quan hệ liên quan đến động lực từ thông roto và stato có thể được ghi bằng

𝜎𝐿 𝑟 ) 𝜓̅ 𝑟,𝑘+1 𝑟𝑓 (2.17) Áp dụng phép biến đổi Laplace trên (2.17), kết quả là

𝑅𝑟 )𝜓̅ 𝑠,𝑘+1 𝑟𝑓 (𝑠) (2.18) Bằng cách thay thế giá trị của 𝜓̅ 𝑠,𝑘+1 𝑠𝑓 (s) từ (2.10) thành (2.18), kết quả là

Bây giờ, bằng cách thay thế từ (2.10) và (2.19) vào (2.4), mômen xoắn biểu thức trong miền tần số có thể được biểu diễn bằng

Trong đó|𝜓̅ 𝑠,𝑘+1 𝑟𝑓 | là biên độ từ thông của stato là giả định là cố định Sau đó, nghịch đảo Laplace của (2.20)cung cấp cho biểu thức mômen xoắn theo tần số trượt ωslip,k như

𝑅 𝑟 là thời gian dịch chuyển giữa các vectơ từ thông stato và roto

Tốc độ trượt ωslip,k+1 theo hướng trường roto được biểu thị bằng

𝑟𝑓 | (2.22) trong đó Tr = Lr / Rr là hằng số của roto Sau đó, bằng cách thay thế giá trị của (2.22) vào (2.21), kết quả là

Từ (2.23), người ta nhận ra rằng mômen xoắn có thể được điều chỉnh thông qua quản lý từ thông 𝜓 𝑞𝑠,𝑘+1 𝑟𝑓

Từ (2.1), và bằng cách bỏ qua điện áp giảm 𝑅 𝑠 𝑖 𝑞𝑠,𝑘+1 𝑟𝑓 và giả sử hoạt động ở trạng thái ổn định, giá trị của 𝜓 𝑞𝑠,𝑘+1 𝑟𝑓 có thể được tính như sau

Từ biểu thức (2.24), ta thấy thành phần q của thông lượng từ được điều khiển bởi thành phần điện áp uqs,k+1 rf và do đó momen xoắn Te,k+1 có thể điều chỉnh được bằng cách sử dụng uqs,k+1 rf.

Sử dụng (2.24)và bằng cách thay thế thành (2.23), nó trở thành

Bằng cách lấy biến đổi Laplace của (2.25), hàm truyền của bộ điều khiển mômen xoắn có thể được viết bởi

𝑇 𝑓 𝑠+1 (2.26) Bây giờ, (2.26) có thể được sử dụng để điều chỉnh các hệ số của bộ điều chỉnh mômen xoắn

Sau khi điều chỉnh từ thông và bộ điều chỉnh mômen xoắn bằng cách sử dụng (2.16) và

(2.26), các điện áp tham chiếu 𝑢 𝑑𝑠,𝑘+1 ∗ và 𝑢 𝑞𝑠,𝑘+1 ∗ có thể được lấy và sau đó được sử dụng trong biểu mẫu hàm chi phí sau,

Từ (2.27), kết luận rằng hàm chi phí thiết kế xây dựng đơn giản hơn so với hàm được sử dụng bởi nhiều cấu trúc liên kết của phương pháp điều khiển MP DTC [16], [17], và được biểu thị như sau

𝛥̃ 𝑘+1 𝑖 = |𝑇 𝑒,𝑘+1 ∗ − 𝑇̃ 𝑒,𝑘+1 | 𝑖 + 𝑤 𝑓 |𝜓 𝑠,𝑘+1 ∗ − 𝜓̅̃ 𝑠,𝑘+1 | 𝑖 (2.28) Qua so sánh (2.27) và (2.28), người ta thấy rằng (2.27) không chứa bất kỳ biến ước lượng nào là (2.28) và nó cũng không sử dụng giá trị trọng số, điều này làm cho (2.27) rất chắc chắn để chống lại các vấn đề ước tính không chính xác

Liên quan đến các tín hiệu điện áp phản hồi (uds,k+1 và uqs,k+1) được sử dụng trong (2.27)và cũng được sử dụng làm đầu vào cho BSO như minh họa trong hình 3.2 và để tránh việc sử dụng tín hiệu xung PWM, cơ chế bộ điều khiển hữu hạn (FCS) được sử dụng FCS cho phép tính toán điện áp bằng cách sử dụng bộ vectơ xác định (tám vectơ), trong đó mỗi vectơ tương ứng với các trạng thái chuyển mạch cụ thể Do đó, các trạng thái chuyển mạch được xác định trước tiên và sau đó các điện áp được tách ra theo mã sau:

Function [u ds buffered , u qs buffered ]= fcn (u ds ∗ , u qs ∗ , u ds , u qs ); persistent s_opt if isempty (s_opt), s_opt = 1; end u0 = 0; u1 = 2/3*Udc; u7 = 0; u = [u0 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7]; states = [0 0 0;1 0 0;1 1 0;0 1 0;0 1 1;0 0 1;1 0 1;1 1 1];

𝜁 _opt = 1e 10 ; for i = 1:8 u ds (i) =real (u(i)); u qs (i) =imag (u(i));

𝜁 = abs(u ds ∗ -u ds (i))+ abs(u qs ∗ - u qs (i)); if (𝜁 < 𝜁 _opt)

%%% controller's output voltages u as = U dc

2 u cs ); u ds = u αs cos θ ψ ̅ r,k + u βs sin θ ψ ̅ r,k ; u qs = −u αs sin θ ψ ̅ r,k + u βs cos θ ψ ̅ r,k ; Điện áp được sử dụng bởi bộ điều khiển

XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG

Bộ quan sát Backstepping observer (BSO)

Động cơ điện là dạng cơ cấu chấp hành phổ biến nhất trong các hệ thống điều khiển truyền động Trong đó, động cơ xoay chiều ba pha là dạng đối tượng có mô hình toán thể hiện rõ tính phi tuyến Việc áp dụng các phương pháp điều khiển phi tuyến cho động cơ từ lâu đã được đề cập đến và đã có những kết quả nhất định Phương pháp điều khiển phi tuyến Backstepping, xuất hiện vào đầu những năm 90 của thế kỷ 20 là một phương pháp được đánh giá hứa hẹn đem lại kết quả khả quan khi áp dụng vào điều khiển động cơ Dựa trên nguyên tắc tìm dần hàm điều khiển Lyapunov từ các mô hình con, ta sẽ tìm ra hàm điều chỉnh phản hồi trạng thái đảm bảo hệ thống ổn định toàn cục

Lý thuyết Lyapunov được sử dụng để thiết kế Backstepping observer cách tiếp cận [38] Kỹ thuật này thường được áp dụng khi thiết kế các công thức điều khiển cho các hệ thống phi tuyến

Hình 3.1 Đầu vào/Đầu ra của BSO đề xuất

Hầu hết các thiết bị quan sát trạng thái được sử dụng cho động cơ IM được khớp trên nguyên tắc bước lùi được sử dụng để quan sát quy nạp và đại lượng điện trở của động cơ khi sử dụng cảm biến cơ học Mặc dù vậy, thách thức xuất hiện khi loại bỏ cảm biến do sự suy giảm khả năng quan sát cụ thể tại tần số hoạt động thấp Ví dụ, kỹ thuật được sử dụng trong [32] nên được điều chỉnh để xem xét tính không liên kết của hệ thống bằng cách cung cấp thêm các bộ phận giảm chấn cho mỗi đầu vào của điều khiển Trong BSO được đề xuất, các điểm phi tuyến tính đầu vào cho các hệ thống con được thừa nhận là một hàm của đầu ra của hệ thống con và các trạng thái của hệ thống con phía trên, cùng với các biến không thể đo lường được Các đầu vào của BSO là điện áp và dòng điện của stato, trong khi đầu ra là dòng điện, từ thông roto, tốc độ và điện trở của stato và roto Ước tính tốc độ và điện trở của roto trong cùng một thời gian là một quá trình rất khó khăn, đặc biệt là trong thuật toán trạng thái ổn định [31], và điều này có thể được suy ra là khớp nối kế thừa giữa các sai số ước lượng của tốc độ và điện trở

Hệ thống điều khiển dự đoán có khả năng tính toán dựa trên thời gian tính toán hàm chi phí Thời gian thực hiện trong mỗi chu kỳ để đánh giá điều kiện hội tụ là yếu tố chính ảnh hưởng tới thời gian thực hiện, chứ không phải bất kỳ đơn vị nào khác trong hệ thống điều khiển Để giải quyết vấn đề này, bộ BSO xếp tầng có cùng thông số được sử dụng để quan sát tốc độ và sau đó sử dụng tốc độ quan sát được để ước lượng điện trở của roto Thực tế này có thể dễ dàng nhận ra qua việc kiểm tra các mạch động cơ cảm ứng IM.

Thiết kế bộ quan sát BSO

Dòng điện stato là một biến số đo được và nó được coi là tín hiệu đầu ra từ bộ điều khiển Các thành phần hiện tại sau đó là thể hiện bởi BSO có thể được mô hình hóa bằng cách sử dụng các mối quan hệ sau

𝜎𝐿 𝑠 𝑢 𝛽𝑠 + 𝑠 𝛽 (2.30) trong đó sα và sβ là các đầu vào của điều khiển sẽ là được thiết kế bằng kỹ thuật

Từ (2.30), các lỗi ước tính có thể được mô tả bằng

Kỹ thuật Backstepping observer gồm hai giai đoạn: (1) Thiết kế hệ thống ổn định để tích hợp các lỗi ước tính, (2) Dùng các biến đổi để thiết kế observer quan sát các trạng thái của hệ thống.

𝑖 𝛽𝑠 dưới dạng các biến điều khiển ảo với các tham chiếu của chúng là jα và jβ hoạt động như các chức năng ổn định Sau đó, sự tích hợp của các sai số ước lượng (~

~ , 𝑥 𝛽 ) có thể được biểu thị bằng

𝑑𝑡 = 𝑖̃ 𝛽𝑠 (2.32) Thông qua việc sử dụng (2.31(104) và (2.32(105), và bằng cách cộng và trừ jα và jβ đến / từ các mối quan hệ này, kết quả là

𝑗 𝛼 = −𝐶 1 𝑥̃ 𝛼 , 𝑗 𝛽 = −𝐶 1 𝑥̃ 𝛽 (2.33) trong đó C1 là một giá trị dương

Giai đoạn thứ hai của kỹ thuật Backstepping observer có liên quan với việc kiểm soát các biến Zα và Zβ, các biến này có thể được đánh giá từ bằng

𝑍 𝛼 = 𝑖̃ 𝛼𝑠 + 𝐶 1 𝑥̃ 𝛼 , and 𝑍 𝛽 = 𝑖̃ 𝛽𝑠 + 𝐶 1 𝑥̃ 𝛽 (2.34) Bằng cách phân biệt (2.34), kết quả là

𝐶 1 𝑖̃ 𝛽𝑠 (2.36) Các đầu vào điều khiển sα và sβ có thể được đánh giá như sau

𝜎𝐿 𝑠 𝐿 𝑟𝜔̂ 𝑚𝑒 𝜓̃ 𝛼𝑟 − 𝐶 1 𝑖̃ 𝛽𝑠 − 𝐶 2 𝑍 𝛽 − 𝑥̃ 𝛽 (2.37) trong đó C2 là một hằng số dương

Sau đó, bằng cách thay thế từ (2.37) thành (2.35) và (2.36), kết quả là

Phân tích độ ổn định của người quan sát được thực hiện bằng cách sử dụng tùy chọn Lyapunov được xác định bởi

𝛤 𝑟𝑅̃ 𝑟 2 } (2.39) Trong đó Ґ 𝜔 , Ґ 𝑠 , Ґ 𝑟 là các đại lượng dương

Bằng cách phân biệt (2.39) và thay thế từ (2.31), (2.33), (2.35) và (2.36), kết quả là

Khả năng Lyapunov là xác định dương, và do đó nhận được một biến thể âm của V, các trạng thái tiếp theo phải được đáp ứng

𝑑𝑡 } = 0.0 (2.43) Điều này dẫn đến việc thể hiện các luật thích ứng cho điện trở stator, điện trở roto và tốc độ như sau

Sau đó, bằng cách sử dụng (2.44), (2.45) và (2.46), tốc độ và điện trở có thể được ước tính chính xác Bộ quan sát Backstepping observer được minh họa các đầu vào và đầu ra như trong hình 3.1.

Hoàn thiện bố trí hệ thống

Sau khi thiết kế bộ quan sát BSO, hệ thống điều khiển hoàn chỉnh được xây dựng với 12 khâu điều khiển như thể hiện trong hình 3.2

Hình 3.2 Phương pháp tiếp cận PVC không cảm biến được đề xuất cho động cơ IM

Hệ thống hoàn thiện với 12 khâu điều khiển, trong đó khâu số 8 sử dụng kỹ thuật đo và lấy mẫu các dòng điện của cuộn dây stato, cùng với điện áp phản hồi thu được với sự trợ giúp của cơ chế FCS Các tín hiệu dòng điện và điện áp được hồi tiếp về cho khâu số 9 bộ quan sát BSO, bộ quan sát BSO sẽ sử dụng các phương trình toán học tính toán các giá trị ước lượng đầu ra là tín hiệu của dòng điện, từ thông, tốc độ và điện trở stato và roto Sau đó, tốc độ quan sát được dùng để đóng vòng tốc độ của khâu 12, trong khi dòng điện stato quan sát được và từ thông rôto được sử dụng để đánh giá từ thông stato bằng cách sử dụng mối quan hệ từ thông và dòng điện Tiếp theo, các tín hiệu ước lượng bao gồm điện trở được sử dụng để dự đoán mômen xoắn và từ thông tại (K+1)Ts ởkhâu

10, các giá trị sai lệnh tư thông và mômem được trừ khỏi giá trị tham chiếu (giá trị chủ đạo của tốc độ, từ thông và mômem) của chúng để nhận tín hiệu lỗi đầu vào cho bộ điều chỉnh từ thông PI khâu số 3 và mômen xoắn khâu 2 Bộ điều chỉnh từ thông và mômem sau đó được sử dụng để cung cấp điện áp tham chiếu 𝑢 𝑑𝑠,𝑘+1 ∗ và 𝑢 𝑞𝑠,𝑘+1 ∗ , tín hiệu điện áp tham chiếu này được phản hồi cho khâu số 4 sử dụng công thức (2.27) để kiểm tra điều kiện Điện áp sau khi kiểm tra được phản hồi cho khâu số 5, khâu số 5 dựa vào điều kiện được phản hồi sẽ chọn vector điện áp phù hợp với tần số chuyển mạch của các khóa biến tần, để biến tần điều khiển động cơ cảm ứng hoạt động một cách hiệu quả nhất Các tín hiệu điện áp phản hồi uds,k+1 và uqs,k+1 được lấy từ các đầu ra của bộ điều khiển bằng cách sử dụng khối bộ nhớ được coi như một bộ đệm khâu số 7

Hình 3.3 Các bước thực hiện của phương pháp tiếp cận PVC không cảm biến được đề xuất cho động cơ IM

Các bước thực hiện của quy trình điều khiển điện áp dự đoán PVC được thiết kế như trong hình 3.3, trong đó hệ thống điều khiển bắt đầu với việc thiết lập các giá trị ban đầu, sau đó thực hiện phép đo và lấy mẫu điện áp và dòng điện, sau đó BSO được sử dụng để ước tính các biến yêu cầu, tiếp theo được sử dụng để dự đoán mômen và từ thông stato tại thời điểm (k + 1) Ts Các biến dự đoán sau đó được sử dụng cùng với tham chiếu mômen và từ thông để có được điện áp tham chiếu sử dụng các bộ điều chỉnh được thiết kế Bước tiếp theo là thay thế các tín hiệu tham chiếu và tín hiệu dự đoán vào hàm chi phí được thiết kế và bắt đầu tối ưu hóa cho đến khi đạt được giá trị tối thiểu, sau đó bộ điều khiển chọn điện áp quy định để đạt được mục tiêu yêu cầu.

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

Kết quả mô phỏng

Để đánh giá hiệu suất của Phương pháp điều khiển dòng từ liên hợp (MP DTC) và Phương pháp điều khiển từ thông liên hợp (PVC), một nghiên cứu so sánh hiệu suất đã được thực hiện Phần mềm Matlab/Simulink được sử dụng trong các mô phỏng nhằm kiểm tra phản hồi động và khả năng thích ứng của động cơ không cảm biến trước sự thay đổi tốc độ, tải và thông số Các mô phỏng bao gồm thay đổi tốc độ theo thứ tự 800 → 400 → 20 vòng/phút và áp dụng tải 5 Nm (một nửa tải định mức) khi khởi động, sau đó tăng lên toàn tải (10 Nm) tại thời điểm t = 3,5 giây Từ thông tham chiếu được thiết lập bằng từ thông định mức Để kiểm tra sự thích ứng của động cơ không cảm biến trước sự thay đổi thông số, điện trở stato (Rs) được tăng gấp 1,5 lần tại t = 3,5 giây, trong khi điện trở rôto (Rr) được tăng gấp 1,5 lần tại t = 2,5 giây Hiệu suất của động cơ không cảm biến được đánh giá ở các phạm vi tốc độ khác nhau đối với cả hai phương pháp điều khiển.

4.1.1 Hiệu suất của phương pháp MP DTC với bộ quan sát BSO Đầu tiên, sử dụng phương pháp điều khiển MP DTC đối với động cơ IM và kết quả mô phỏng được trình bày như trong hình 4.1, 4.2 và 4.3 lần lượt minh họa tốc độ, mô-men xoắn và từ thông stato Trong hình 4.1, tính hợp lệ của BSO được đề xuất để ước tính tốc độ chính xác được xác nhận khi vận hành ở tốc độ rất thấp và cả khi các tham số không khớp Tuy nhiên, những gợn sóng có thể nhận thấy được đối với phương pháp điều khiển MP DTC Bộ quan sát BSO vẫn đang xác nhận tính hiệu quả của nó với

MP DTC và điều này được minh họa qua hình 4.4, 4.5 được hiển thị đánh giá dòng điện thành phần α, β của stator và hình 4.6, 4.7 hiển thị các tín hiệu thành phần α, β từ thông rôto Hình 4.8 và 4.9 cho thấy các giá trị ước tính và của điện trở stato,điện trở rôto xác nhận lại tính hợp lệ của bộ quan sát BSO

Tính hiệu quả của bộ quan sát BSO được xác minh thông qua ước tính chính xác vị trí rôto θ me trong khi thay đổi các tham số Điều này được quan sát thấy trong hình 4.10 trình bày các vị trí rôto và được tính toán như trong kết quả mô phỏng hình 4.11 trình bày lỗi kết quả Từ những minh họa này, có thể nhận ra rằng có một sự liên kết nhất định giữa vị trí thực tế và vị trí ước tính dẫn đến sai số ước lượng không Để thực hiện việc so sánh một cách phù hợp, hành động kiểm soát theo hai cách tiếp cận phải được minh họa bằng các số liệu chi tiết Vì vậy, đối với MP DTC, hành động điều khiển được minh họa qua hình 4.12,4.13,4.14 và 4.15 cho thấy một cái nhìn chi tiết về sự thay đổi mô-men xoắn, sự thay đổi từ thông, hàm chi phí (100)và chỉ số điện áp

Hình 4.1: Tốc độ rôto của MP DTC (RPM)

Hình 4.2: Mômen xoắn của MP DTC (Nm)

Hình 4.3: Từ thông stato của MP DTC (Vs)

Hình 4.4: Thành phần α của dòng điện stato đối với MP DTC (A)

Hình 4.5: Thành phần β của dòng điện stato đối với MP DTC (A)

Hình 4 6: Thành phần α của từ thông roto đối với MP DTC (Vs)

Hình 4 7: Thành phần β của từ thông roto đối với MP DTC (Vs)

Hình 4 8: Sự thay đổi điện trở của stato đối với MP DTC (Ω)

Hình 4 9: Sự thay đổi điện trở của roto đối với MP DTC (Ω)

Hình 4 10: Vị trí roto đối với MP DTC (Rad)

Hình 4 11: Sai số ước tính vị trí rôto đối với MP DTC (Rad)

Hình 4 12: Sự thay đổi mômen xoắn đối với MP DTC (Nm)

Hình 4 13: Sự thay đổi từ thông stato đối với MP DTC (Vs)

Hình 4 14: Các giá trị của hàm chi phí cho MP DTC

Hình 4 15: Chỉ số điện áp đã chọn cho MP DTC

4.1.2 Hiệu suất của phương pháp PVC với bộ quan sát BSO

Hiệu suất truyền động cũng được phân tích bằng cách sử dụng phương pháp PVC không cảm biến Các bài kiểm tra được thực hiện với các thuật ngữ tương tự được giới thiệu trong Phần VI (A) nơi MP DTC được thông qua Động lực học IM trong PVC được thể hiện trong hình 4.16, 4.17 và 4.18 thể hiện các cấu hình tốc độ, mô-men xoắn và từ thông BSO đang xác nhận tính hợp lệ của nó với phương pháp PVC thông qua việc ước tính chính xác tốc độ ở các tốc độ vận hành khác nhau cũng như trong điều kiện không chắc chắn của hệ thống Trong khi đó, ở hình 4.17 và 4.18, có thể nhận thấy rõ ràng rằng các gợn sóng bị triệt tiêu một cách hiệu quả so với các giá trị tương đối của nó theo phương pháp MP DTC trong hình 4.2 và 4.3

Trong các tín hiệu ước tính và thực tế của dòng điện và từ thông, hàm lượng gợn sóng giảm cho thấy độ vững chắc của BSO Qua những số liệu này, BSO chứng tỏ độ chính xác cao khi ước tính các thành phần dòng điện và từ thông.

Hình 4.23 và 4.24 minh họa giá trị thực tế và giá trị quan sát được của các điện trở Bằng cách sử dụng BSO, những biến đổi về điện trở được quan sát và theo dõi một cách hiệu quả với độ lệch tối thiểu Độ bền của BSO cũng được thử nghiệm với phương pháp PVC thông qua việc quan sát chính xác vị trí rôto khi các tham số không khớp như trong hình 4.25 và 4.26

Bố cục phóng to cho động lực học mô-men xoắn và từ thông được thể hiện trong Hình 4.27, 4.28, 4.29 và 4.30 cho thấy sự biến đổi mô-men xoắn chi tiết, biến đổi từ thông chi tiết, các hàm chi phí được tính toán và chỉ số điện áp Từ những số liệu này và bằng cách so sánh với số lượng tương đối của chúng theo MP DTC, có thể nhận ra rằng gợn sóng dưới PVC được giảm đi một cách hiệu quả

Hình 4 16: Tốc độ rôto đối với PVC (RPM)

Hình 4 17: Mômen xoắn đối với PVC (Nm)

Hình 4 18: Từ thông stato đối với PVC (Vs)

Hình 4 19: Thành phần α của dòng điện stato dưới PVC (A)

Hình 4 20: Thành phần β của dòng điện stato dưới PVC (A)

Hình 4 21: Thành phần α của từ thông roto dưới PVC (Vs)

Hình 4 22: Thành phần β của từ thông roto dưới PVC (Vs)

Hình 4 23: Sự thay đổi giá trị điện trở của stato dưới PVC (Ω)

Hình 4 24: Sự thay đổi giá trị điện trở của roto dưới PVC (Ω)

Hình 4 25: Vị trí rôto đối với PVC (Rad)

Hình 4 26: Sai số ước tính vị trí rôto trong PVC (Rad)

Hình 4 27: Sự thay đổi mômen xoắn đối với PVC (Nm)

Hình 4 28: Sự thay đổi từ thông dưới PVC (Vs)

Hình 4 29: Các giá trị của hàm chi phí trong PVC

Hình 4 30: Chỉ số điện áp đã chọn dưới PVC

Kết quả mô phỏng điều khiển cũng được thể hiện trong cùng một hình để hình dung lợi thế của PVC so với MP DTC trong điều kiện giảm mô-men xoắn và gợn sóng từ thông hình 4.31, hình 4.32 và hình 4.33 cho thấy mô-men xoắn, thông lượng và từ thông đẳng áp cho hai cách tiếp cận Cũng có thể lưu ý rằng phản ứng động cho PVC được đề xuất nhanh hơn MP DTC và điều này do các điều khoản điều khiển của hàm chi phí được PVC sử dụng là điện áp stato không phải là các giá trị được tính toán như từ thông và mô-men xoắn trong MP DTC, do đó thời gian đạt được mục tiêu ngắn hơn nhiều khi sử dụng PVC

Hình 4 31: Mômen xoắn theo hai phương pháp (Nm)

Hình 4 32: Từ thông cho hai cách tiếp cận (Vs)

Hình 4 33: Quỹ đạo từ thông cho hai bộ điều khiển

Từ kết quả mô phỏng của hai phương pháp MP DTC và PVC đối với động cơ cảm ứng, phương pháp PVC đạt tốc độ 800 vòng/phút sớm hơn và độ vọt lố thấp hơn so với MP DTC Khi giảm tốc độ xuống 400 vòng/phút, phương pháp PVC cũng cho đáp ứng nhanh hơn Điều khiển động cơ ở tốc độ thấp là thách thức đối với nhiều phương pháp, nhưng phương pháp PVC cho kết quả khả quan khi điều khiển động cơ cảm ứng ở tốc độ thấp.

Tần suất 20 vòng/phút cho thấy độ gợn sóng đã giảm đáng kể so với phương pháp điều khiển động cơ không đồng bộ (DTC) tuyến tính Những kết quả này được thể hiện trong mô phỏng mô men và từ thông như được hiển thị ở Hình 4.31.

4.32 được dùng để kiểm tra đánh giá so sánh giữa hai phương pháp cho thấy, phương pháp điều khiển điện áp dự đoám PVC về mômem xoắn hoạt động rất hiệu quả, độ gợn sóng của PVC đã giảm sơ với phương pháp MP DTC Còn đối với kết quả mô phỏng về từ thông qua hai phương pháp như hình 4.32 ở phương pháp MP DTC cho thấy độ gợn sóng và biên độ hoạt động rộng, đây là một trong những nhược điểm trong điều khiển truyền động, nhưng phương pháp PVC đã cho thấy tính vượt trội của kỹ thuật điều khiển điện áp dự đoán mới với từ thông và quỹ đạo từ thông của phương pháp PVC hoạt động khá ổn định nhờ kỹ thuật dự đoán điện áp để có thể chọn vector điện áp phù hợp với tần số chuyển mạch của khóa biến tần cho động cơ cảm ứng hoạt động một cách hiệu quả nhất, đồng thời cũng giảm được tổn thất chuyển mạch đáng kể của các khóa biến tần.

Kết quả mô phỏng bằng thuật toán Fourier

Việc so sánh cũng được thực hiện thông qua việc phân tích hàm lượng sóng hài trong tín hiệu điện áp stato và dòng điện stato bằng cách sử dụng phân tích nhanh bằng thuật toán Fourier (FFT) Hình 4.34, 4.35, 4.36 và 4.37 cho thấy các thành phần α của dòng điện stato và điện áp stato và phổ FFT đặc biệt của chúng khi áp dụng phương pháp

MP DTC Trong khi đó, hình 4.38, 4.39, 4.40 và 4.41 minh họa các tín hiệu hiện tại và phân tích FFT liên quan khi áp dụng phương pháp PVC được đề xuất Bằng cách kiểm tra trực quan, không khó để phân biệt dòng điện giảm và sóng hài điện áp khi áp dụng PVC ngược lại với các giá trị thu được theo MP DTC Bảng 4.1 cho thấy phân tích FFT cho các tín hiệu hiện tại thu được bằng hai phương pháp điều khiển

Bảng 4.1 Mô phỏng Phổ dòng theo cách tiếp cận MP DTC và PVC

Chuyển đổi tốc độ i as i βs

Hình 4 34: Dòng điện thành phần α cho MP DTC (A)

Hình 4 35: Phổ dòng thành phần α cho MP DTC

Hình 4 36: Dòng điện thành phần β đối với MP DTC (A)

Số lượng chuyển đổi thực hiện cũng khác biệt giữa hai quy trình và số liệu thống kê được nêu trong Bảng 4.2 Có thể thấy số chuyển đổi thực hiện trong PVC thấp hơn nhiều so với MP DTC, do đó hiệu quả tổn thất chuyển mạch trong phương pháp tiếp cận PVC được hạn chế Thực tế này có thể được giải thích dễ dàng bằng cách kiểm tra các hàm chi phí của hai phương pháp.

Bảng 4.2 Số lần chuyển mạch cho cả hai kỹ thuật điều khiển

Kỹ thuật điều khiển Giao hoán Chuyển đổi tốc độ

Hình 4 37: Dòng điện thành phần α cho PVC (A)

Hình 4 38: Phổ dòng thành phần α đối với PVC

Hình 4 39: Dòng điện thành phần β đối với PVC (A)

Hình 4 40: Phổ thành phần β cho MP DTC

Hình 4 41: Phổ thành phần β của PVC.

Ngày đăng: 22/04/2024, 19:37

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1 Động cơ cảm ứng trong điều hòa không khí [36]. - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 1.1 Động cơ cảm ứng trong điều hòa không khí [36] (Trang 14)
Hình 1.10 Đặc tính M của động cơ cảm ứng - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 1.10 Đặc tính M của động cơ cảm ứng (Trang 33)
Hình 1. 13 Hình sơ đồ biểu diễn biến ba pha tần hai cấp - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 1. 13 Hình sơ đồ biểu diễn biến ba pha tần hai cấp (Trang 42)
Hình 1. 14 Hình Vectơ điện áp trên mặt phẳng dq và các giá trị các biến số nguyên - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 1. 14 Hình Vectơ điện áp trên mặt phẳng dq và các giá trị các biến số nguyên (Trang 42)
Hình 1. 15 Hình sơ đồ biểu diễn biến ba pha tần ba cấp - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 1. 15 Hình sơ đồ biểu diễn biến ba pha tần ba cấp (Trang 43)
Hình 1. 17 Sơ đồ cơ bản của DTC cổ điển - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 1. 17 Sơ đồ cơ bản của DTC cổ điển (Trang 46)
Hình 1. 19 Mô hình nghịch lưu hai cấp điện áp - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 1. 19 Mô hình nghịch lưu hai cấp điện áp (Trang 50)
Hình 1. 21 Vòng điều khiển cơ bản MPC - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 1. 21 Vòng điều khiển cơ bản MPC (Trang 59)
Hình 2.1 Mô hình mạch điện thay thế động cơ cảm ứng IM - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 2.1 Mô hình mạch điện thay thế động cơ cảm ứng IM (Trang 71)
Hình 3.1 Đầu vào/Đầu ra của BSO đề xuất. - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 3.1 Đầu vào/Đầu ra của BSO đề xuất (Trang 79)
Hình 3.2 Phương pháp tiếp cận PVC không cảm biến được đề xuất cho động cơ IM. - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 3.2 Phương pháp tiếp cận PVC không cảm biến được đề xuất cho động cơ IM (Trang 85)
Hình 4.1: Tốc độ rôto của MP DTC (RPM). - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 4.1 Tốc độ rôto của MP DTC (RPM) (Trang 89)
Hình 4.4: Thành phần α của dòng điện stato đối với MP DTC (A) - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 4.4 Thành phần α của dòng điện stato đối với MP DTC (A) (Trang 91)
Hình 4.5: Thành phần β của dòng điện stato đối với MP DTC (A) - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 4.5 Thành phần β của dòng điện stato đối với MP DTC (A) (Trang 91)
Hình 4. 6: Thành phần α của từ thông roto đối với MP DTC (Vs). - nghiên cứu thiết kế mô phỏng giải thuật điều khiển động cơ cảm ứng không sử dụng cảm biến dựa trên bộ quan sát back stepping
Hình 4. 6: Thành phần α của từ thông roto đối với MP DTC (Vs) (Trang 92)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w