GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN SỐ - CHƯƠNG 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA ĐIỀU KHIỂN SỐ

"Don't study, don't know - Studying you will know!" NGUYEN TRUNG HOA CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA ĐIỀU KHIỂN SỐ 1.1 Định nghĩa hệ thống điều khiển số • Hệ thống điều khiển liên tục: tất tín hiệu truyền hệ thống tín hiệu liên tục • Hệ thống điều khiển số: có tín hiệu truyền hệ thống tín hiệu xung, số Ví dụ hệ thống điều khiển liên tục – điều khiển tốc độ ĐMđl PI liên tục ω* Rω (-) ω uđk α Sơ đồ khối hệ thống điều khiển liên tục x(t) e(t) u(t) TBĐK ĐTĐK y(t) (-) Sơ đồ khối hệ thống điều khiển số e* x* (-) TBĐK số u* D/A y* A/D máy tính ĐTĐK y(t) TBĐK số: phần mềm Máy tính: hệ thống vi xử lý, vi điều khiển, PC, … Hệ thống điều khiển số ĐMđl D/A uđk α A/D e* x* (-) TBĐK số u* D/A y*(t) A/D máy tính ĐTĐK y(t) Hệ thống điều khiển liên tục ĐMđl PI liên tục ω* Rω α uđk (-) ω x(t) e(t) (-) TBĐK u(t) ĐTĐK y(t) • Hệ thống điều khiển liên tục: phần cứng Sơ đồ nguyên lý hệ thống sơ đồ khối tương tự • Hệ thống điều khiển số: phần mềm Sự khác nguyên lý hệ thống sơ đồ khối Nhắc đến hệ thống điều khiển số nói đến phần cứng phần mềm Chức máy tính: tính tốn, xác định tín hiệu xử lý tín hiệu số e* x* (-) TBĐK số u* D/A y*(t) A/D máy tính ĐTĐK y(t) 1.2 Lấy mẫu (lượng tử hóa) tín hiệu ngun tắc lượng tử hóa Lượng tử hóa theo thời gian: Lấy mẫu tín hiệu vào thời điểm định trước, cách chu kỳ lấy mẫu T Giá trị thu giá trị tín hiệu thời điểm lấy mẫu f(t) 0T Ví dụ: đo mực nước sông Đo mùa khô Đo mùa nước dâng 1T 2T 3T 4T 5T 6T 7T t • Đ t o s c t đ ng quay c n thi t stator c a máy KðB, b inverter c n đư c lái v i switching variable vector [a, b ,c] H th ng u n s B môn Thi t b n Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Switching Vectors β  fα   f =   β  0 α  fa  −1/ −1/      fb  / − / 2  fc    β •Khi rotor đ ng quay, reference vector (vector n áp stator) ph i quay theo, th u địi h i ph i thay đ i sector vector quay quanh tr c α H th ng u n s B môn Thi t b n α Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Bi n đ i abc → αβ Va Vb Vc usa usb usc uab ubc uca S1 S3 S5 UAn UBn UCn UAB UBC UCA 0 0 0 0 V0 0 2/3 -1/3 -1/3 -1 V1 1 1/3 1/3 -2/3 -1 V2 -1/3 2/3 -1/3 -1 V3 1 -2/3 1/3 1/3 -1 V4 0 -1/3 -1/3 2/3 -1 V5 1 1/3 -2/3 1/3 -1 V6 1 0 0 0 V7 H th ng u n s V B môn Thi t b n us usα usβ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com BT: xác đ nh t a đ c a vector khơng gian • Xác đ nh Vα, Vβ, Vref (giá tr đ nh) góc α Vref = frefx(V/f) = [Vα Vβ]’ α = wref x T • Xác đ nh kho ng th i gian T1, T2, T0 ( Ts = T0 + T1 + T2) TsVref = TVx + T2Vx ± 60 + To (0000 or 0111 ) T −1 [T1 T2 ] = Ts [Vx Vx±60 ] Vref • Xác đ nh th i gian đóng ng t cho khóa S1 t i S6 H th ng u n s B môn Thi t b n Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Thi t l p Ts sSector ∫V ref T = ∫ V1dt + T +T2 ∫ Ts ∫ V2dt + T1 V0 T +T2 ∴Ts ⋅ Vref = (T1 ⋅ V1 + T2 ⋅ V2 ) cos(α) 1  cos(π / 3) 2 ⇒ Ts ⋅ Vref ⋅  = T1 ⋅ ⋅ Vdc ⋅   + T2 ⋅ ⋅ Vdc ⋅    3 sin(α)  0 sin(π / 3)  (where, ≤ α ≤ 60°) ∴T1 = Ts ⋅ a ⋅ sin (π / − α ) sin (π / 3) ∴T2 = Ts ⋅ a ⋅ sin (α ) sin (π / 3)   ∴T0 = Ts − (T1 + T2 ),    H th ng u n s Ts = fs  Vref  , a=  Vdc   B môn Thi t b n 29 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Thi t l p ⋅ Ts ⋅ V ref   π n −1   ∴ T1 = sin  − α + π  s T i Sector b t kì  Vdc   3 ⋅ Ts ⋅ V ref  n  sin π − α  =  Vdc   ⋅ Ts ⋅ V ref  n n  sin π cos α − cos π sin α  =  Vdc 3   ⋅ Ts ⋅ V ref   n −1   ∴ T2 = sin  α − π   Vdc    ⋅ Ts V ref  n −1 n −1  = − cos α ⋅ sin π + sin α ⋅ cos π  3 Vdc    n = → (Sector1 → 6)  ∴ T0 = Ts − T1 − T2 ,   ≤ α ≤ 60°   H th ng u n s B môn Thi t b n 30 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Thi t l p Th i gian đóng ng t c a khóa (S1 t i S6) (1) (a) Sector H th ng u n s (b) Sector B môn Thi t b n 31 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Thi t l p Th i gian đóng ng t c a khóa (S1 t i S6) (21) (c) Sector H th ng u n s (d) Sector B môn Thi t b n 32 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Thi t l p Th i gian đóng ng t c a khóa (S1 t i S6) (3) (e) Sector H th ng u n s (f) Sector B môn Thi t b n 33 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Thi t l p Th i gian đóng ng t c a khóa (S1 t i S6) (4) H th ng u n s B môn Thi t b n 34 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Thi t l p B môn Thi t b n H th ng u n s Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Đi u n vòng h dùng SVPWM H th ng u n s B môn Thi t b n Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Đi u n vòng h V/f dùng SVPWM (Fs = 10kHz, f1 = 60Hz) Tm V1 (dây) I2 n (vòng/phút) I1 H th ng u n s B môn Thi t b n Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Fs = 10kHz f1= 30Hz Tm V1 (dây) I2 n (vòng/phút) I1 H th ng u n s B môn Thi t b n Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Fs = 20kHz f1= 25Hz • Bài t p 1.1 ði n áp ba pha 380V, 50Hz T i th i m t = 6ms Tính usa, usb, usc, usα(=ud0) (usβ=uq0), |us|? Bi t góc pha ban ñ u θ0 = • Bài t p 1.2 ði n áp ba pha c p cho b ngh ch lưu 380V, 50Hz Tính n áp pha l n nh t mà b ngh ch lưu có th cung c p cho đ ng • Bài t p 1.3 ði n áp m t pha c p cho b ngh ch lưu 220V, 50Hz Tính n áp dây l n nh t mà b ngh ch lưu có th cung c p cho đ ng • Bài t p 1.4 Đi n áp DC c p cho b ngh ch lưu 460V ði n áp pha b ngh ch lưu c p cho đ ng 150V 50Hz T i th i m t = 6ms Tính T1, T2 T0? Bi t góc pha ban đ u θ0 = t n s đóng c t c a b ngh ch lưu 20KHz H th ng u n s B môn Thi t b n Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Bài t p ..."Don''t study, don''t know - Studying you will know!" NGUYEN TRUNG HOA CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA ĐIỀU KHIỂN SỐ 1. 1 Định nghĩa hệ thống điều khiển số • Hệ thống điều khiển liên tục: tất tín... 2(2 N max − 1) fL*(t) 2.5 2.5 2 1. 5 1. 5 1 0.5 0.5 0 -0 .5 0.2 0.4 0.6 0.8 1. 2 Nmax = 40 1. 4 1. 6 1. 8 -0 .5 0.2 0.4 0.6 0.8 1. 2 1. 4 Nmax = 50 1. 6 1. 8 Ví dụ: động điện chiều Kđ τ c p +1 X(p) Modun... ĐTĐK y(t) (-) Sơ đồ khối hệ thống điều khiển số e* x* (-) TBĐK số u* D/A y* A/D máy tính ĐTĐK y(t) TBĐK số: phần mềm Máy tính: hệ thống vi xử lý, vi điều khiển, PC, … Hệ thống điều khiển số ĐMđl