ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG cơ KHÔNG ĐỒNG bộ BA PHA DÙNG PHƯƠNG PHÁP THIẾT kế BACKSTEPPING

ṂC ḶC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Lời cám ơn iii Tóm tắt iv Mục lục vi Danh sách chữ viết tắt ix Danh sách bảng xi Danh sách hình xii Ch Ch ng T NG QUAN 1.1 Giới thi u vấn đ 1.2 Các k t qu nghiên cứu đƣ đ ợc công bố 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Đối t ợng ph m vi nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa h c thực ti n đ tài 1.6 K t cấu lu n văn ng C S LÝ THUY T 2.1 Truy n động n dùng động c không đ ng ba pha 2.2 Động c không đ ng ba pha 2.2.1 T ng quan v động c không đ ng 2.2.2 Mô hình liên tục động c không đ ng ba pha rotor l ng sóc 2.2.2.1 H ph ng trình c b n động c không gian vector vi 2.2.2.2 Mô hinh tra ̣ng thai của đô ̣ng c ̣ to ̣a đô ̣ stator 10 2.2.2.3 Mô hinh tra ̣ng thai của đô ̣ng c ̣ to ̣a đô ̣ t thông rotor 12 Ch ng CÁC PH 15 3.1 Ph ng pháp V/f = const (đi u n vô h ớng) 15 3.2 Ph ng pháp u n định h ớng từ tr 16 3.3 Ph ng pháp u n trực ti p momen (DTC) 16 3.4 Ph ng pháp u n Backstepping 19 3.4.1 ng (FOC) n định Lyapunov 19 3.4.2 Ph 3.4.3 Thi t k u n cho động c không đ ng ba pha theo ph Ch NG PHÁP ĐI U KHI N ng pháp u n Backstepping ng pháp Backstepping ng K T QU MÔ PH NG 20 23 31 4.1 Đi u n trực ti p momen (DTC) 31 4.1.1 S đ mô ph ng h thống u n trực ti p momen 31 4.1.2 Bộ ớc l ợng từ thông Stator momen 32 4.1.3 Bộ so sánh 33 4.1.4 Bộ xác định góc SECTOR 34 4.1.5 Bộ đóng cắt n áp nghịch l u 34 4.1.6 Bộ nghịch l u 35 4.1.7 Bộ u n P 35 vii Ch 4.1.8 Khối động c không đ ng ba pha h t a độ  36 4.1.9 Bộ chuy n h t a độ 37 4.1.10 K t qu mô ph ng ph 4.2 Gi i thu t u n theo ph 4.2.1 Mô hình tr ng thái động c h t a độ rotor ng ph ng pháp DTC 38 ng pháp Backstepping 46 4.2.2 ớc l ợng tốc độ động c không đ ng ba pha 4.2.3 ớc l ợng từ thông, dòng n rotor động c không đ ng 46 48 ba pha 52 4.2.4 Mô hình u n Backstepping 54 4.2.5 Mô hình u n theo ph 59 4.2.6 K t qu mô ph ng ph 4.3 Phân tích k t qu mô ph ng ng K T LU N ng pháp Backstepping ng ph ng pháp Backstepping 60 68 69 TÀI LI U THAM KH O 71 Phụ lục 74 Phụ lục 77 viii DANH SÁCH CÁC CH VI T T T ĐCKĐB Động không đồng MRAS Model reference adaptive system P số đôi cực động Ls Điện cảm stator Lr Điện cảm rotor Lm Hổ cảm stator, rotor Lσs, Lσr Điện cảm tiêu tán phía stator, rotor σ Hệ số tiêu tán tổng f s , fr Tần số đại lượng thuộc mạch điện stator, rotor u, v, w Ba cuộn dây pha động ωs, ωr Tốc độ góc vector thuộc mạch điện stator, rotor ω Tốc độ góc học rotor J Momen quán tính φ Góc pha trục chuẩn α với trục vector từ thông rotor Rs, Rr Điện trở stator, rotor isu, isv, isw Ba dòng điện pha stator động is Vector dòng stator isα, isβ Thành phần vector dòng điện stator hệ trục tọa độ αβ isd, isq Thành phần vector dòng điện stator hệ trục tọa độ dq ir Vector dòng rotor irα, irβ Thành phần vector dòng điện rotor hệ trục tọa độ αβ ird, irq Thành phần vector dòng rotor hệ trục tọa độ dq usu, usv, usw ix us Vector điện áp stator usα, usβ Thành phần vector điện áp stator hệ trục tọa độ αβ usd, usq Thành phần vector điện áp stator hệ trục tọa độ dq ur Vector điện áp rotor urα, urβ Thành phần vector điện áp rotor hệ trục tọa độ αβ urd, urq Thành phần vector điện áp rotor hệ trục tọa độ dq Ψs Vector từ thông stator Ψsα, Ψsβ Thành phần vector từ thông stator hệ trục tọa độ αβ Ψsd, Ψsq Thành phần vector từ thông stator hệ trục tọa độ dq Ψr Vector từ thông rotor Ψrα, Ψrβ Thành phần vector từ thông rotor hệ trục tọa độ αβ Ψrd, Ψrq Thành phần vector từ thông rotor hệ trục tọa độ dq Ψ’rα, Ψ’rβ Dòng từ hóa hệ trục tọa độ αβ Ψ’rd, Ψ’rq Dòng từ hóa hệ trục tọa độ dq x DANH SÁCH CÁC B NG B NG TRANG B ng 3.1: Bảng chọn cho điều khiển trực tiếp mô men, với “k” số sector 18 B ng 3.2: Bảng chọn véctơ điện áp cho phương pháp điều khiển trực tiếp mô men 19 B ng 4.1: Thông số giá trị đặt phương pháp DTC 38 B ng 4.2: Thông số giá trị đặt phương pháp Backstepping 62 xi DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Cấu tạo bên động KĐB Hình 3.1: Biểu diễn quỹ đạo động từ thông stator 18 Hình 3.2: Minh họa hệ phương trình 3.8 21 Hình 3.3: Thực bước 22 Hình 3.4: Kết luật điều khiển 23 Hình 4.1: Mô hình simulink điều khiển động theo phương pháp DTC 31 Hình 4.2: Sơ đồ khối ước lượng từ thông stator momen 32 Hình 4.3: Sơ đồ khối so sánh momen từ thông 33 Hình 4.4: Sơ đồ khối xác định góc sector 34 Hình 4.5: Sơ đồ khối đóng cắt điện áp 34 Hình 4.6: Sơ đồ khối nghịch lưu 35 Hình 4.7: Sơ đồ khối động không đồng ba pha hệ tọa độ Hình 4.8: Sơ đồ khối chuyển hệ tọa độ abc sang hệ tọa độ Hình 4.9: Sơ đồ khối chuyển hệ tọa độ   sang hệ tọa độ abc  36 37 37 Hình 4.10: Đồ thị tốc độ (DTC, W = 150 , TL = 3.5) 39 Hình 4.11: Đồ thị momen (DTC, W = 150, TL = 3.5) 39 Hình 4.12: Đồ thị từ thông (DTC, W = 150, TL = 3.5) 40 Hình 4.13: Đồ thị tốc độ (DTC, W = 150, TL = 10) 40 Hình 4.14: Đồ thị momen (DTC, W = 150 , TL = 10) 41 Hình 4.15: Đồ thị từ thông (DTC, W = 150, TL = 10) 41 Hình 4.16: Đồ thị tốc độ (DTC, W = 400, TL = 3.5) 42 Hình 4.17: Đồ thị momen (DTC, W = 400 , TL = 3.5) 42 Hình 4.18: Đồ thị từ thông (DTC, W = 400, TL = 3.5) 43 xii Hình 4.19: Đồ thị tốc độ (DTC, W = 400, TL = 10) 43 Hình 4.20: Đồ thị momen (DTC, W = 400, TL = 10) 44 Hình 4.21: Đồ thị từ thông (DTC, W = 400, TL = 10) 44 Hình 4.22: Đồ thị tốc độ (DTC, W = 400, đảo chiều quay) 45 Hình 4.23: Đồ thị momen (DTC, W = 400, đảo chiều quay) 45 Hình 4.24: Đồ thị từ thông (DTC, W = 400, đảo chiều quay) 46 Hình 4.25: Mô hình động không đồng ba pha tọa độ dq 47 Hình 4.26: Mô hình mô động không đồng ba pha tọa độ dq 48 Hình 4.27: Cấu trúc điều khiển hồi tiếp tốc độ 48 Hình 4.28: Mô hình MRAS tổng quát ước lượng tốc độ động 49 Hình 4.29: Mô hình khâu ước lượng tốc độ 51 Hình 4.30: Mô hình simulink mô khâu ước lượng tốc độ 52 Hình 4.31: Mô hình ước lượng từ thông rotor 53 Hình 4.32: Mô hình ước lượng từ thông 54 Hình 4.33: Mô hình điều khiển Backstepping 55 Hình 4.34: Mô hình sai lệch tốc độ 56 Hình 4.35: Mô hình sai lệch từ thông 56 Hình 4.36: Mô hình thông số e2 57 Hình 4.37: Mô hình thông số e4 57 Hình 4.38: Mô hình thông số ϕ2 58 Hình 4.39: Mô hình thông số ϕ4 58 Hình 4.40: Mô hình tổng quát điều khiển ĐCKĐB theo phương pháp Backstepping 59 Hình 4.41: Mô hình simulink điều khiển ĐCKĐB theo phương pháp Backstepping 60 Hình 4.42: Đồ thị tốc độ (Backstepping, W = 150, TL = 3.5) 62 Hình 4.43: Đồ thị momen (Backstepping, W = 150, TL = 3.5) 62 xiii Hình 4.44: Đồ thị từ thông (Backstepping, W = 150, TL = 3.5) 62 Hình 4.45: Đồ thị tốc độ (Backstepping, W = 150, TL = 10) 63 Hình 4.46: Đồ thị momen (Backstepping, W = 150, TL = 10) 63 Hình 4.47: Đồ thị từ thông (Backstepping, W = 150, TL = 10) 63 Hình 4.48: Đồ thị tốc độ (Backstepping, W = 400, TL = 3.5) 64 Hình 4.49: Đồ thị momen (Backstepping, W = 400, TL = 3.5) 64 Hình 4.50: Đồ thị từ thông (Backstepping, W = 400, TL = 3.5) 65 Hình 4.51: Đồ thị tốc độ (Backstepping, W = 400, TL = 10) 65 Hình 4.52: Đồ thị momen (Backstepping, W = 400, TL = 10) 66 Hình 4.53: Đồ thị từ thông (Backstepping, W = 400, TL = 10) 66 Hình 4.54: Đồ thị tốc độ (Backstepping, W = 400, đảo chiều quay) 67 Hình 4.55: Đồ thị từ thông (Backstepping, W = 400, đảo chiều quay) 67 xiv Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa Ch ng I: T NG QUAN 1.1 Giới thi u vấn đ Hiện nay, hệ truyền động điện dây chuyền công nghệ đại, động không đồng đ ợc ứng dụng rộng rãi b i có nhiều u điểm so với động chiều Tuy nhiên cấu trúc phi tuyến đa thông số, nên việc điều khiển động không đồng gặp nhiều khó khăn Những năm gần với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, công nghệ vi điện tử, khoa học máy tính, công nghệ bán dẫn công suất kỹ thuật điều khiển đư tạo chuyển biến h ớng cho giải pháp tự động hóa công nghiệp, nhiều ph ơng pháp điều khiển đại hiệu đư đ ợc đề xuất cho việc điều khiển động không đồng nh Backstepping, tuyến tính hóa vào ra, điều khiển tr ợt… Đặc biệt ph ơng pháp điều khiển Backstepping ph ơng pháp tin cậy hiệu để điều khiển hệ động không đồng nh thay dần động chiều Ph ơng pháp Backstepping xuất vào năm cuối thập kỷ 80, ph ơng pháp Backstepping đ ợc đánh giá công cụ thiết kế đầy triển vọng cho số hệ thống phi tuyến Ph ơng pháp dựa cách thiết kế b ớc điều khiển phản hồi thỏa mãn ổn định Lyapunov Bằng việc sử dụng ph ơng pháp thiết kế đệ qui để xây dựng hàm điều chỉnh, Backstepping cho phép xây dựng luật điều khiển phản hồi chế ngự đ ợc tính phi tuyến đối t ợng Việc áp dụng ph ơng pháp vào thiết kế điều khiển cho động xoay chiều ba pha, số đối t ợng phi tuyến cho ta đ ợc kết tin cậy hiệu 1.2 Các k t qu nghiên cứu đƣ đ ợc công bố Đư có nhiều nghiên cứu báo cáo khoa học vấn đề nêu đ ợc công bố phần xin giới thiệu số báo cáo khoa học điển hình, điểm bật báo cáo, qua làm s cho việc thực đề tài HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa Tu thong dat Tu thong dap ung 4.5 3.5 Firef Fi (Webe) 2.5 1.5 0.5 0 0.5 1.5 time (s) 2.5 Hình 4.50 Đồ thị từ thông (Backstepping, W = 400, TL = 3.5) - Tr ng hợp Tốc độ đặt Wref = 400 (rad/s), mô men đặt TL = 10 (N.m) 500 Toc dat Toc dap ung Wref W(rad/s) 400 300 200 100 0 0.5 1.5 time (s) 2.5 Hình 4.51 Đồ thị tốc độ (Backstepping, W = 400, TL = 10) HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 65 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa 30 Momen dat Momen dap ung MLref ML (Nm) 20 10 -10 -20 -30 0.5 1.5 time (s) 2.5 Hình 4.52 Đồ thị momen (Backstepping, W = 400, TL = 10) Tu thong dat Tu thong dap ung 4.5 Firef Fi (Webe) 3.5 2.5 1.5 0.5 0 0.5 1.5 time (s) 2.5 Hình 4.53 Đồ thị từ thông (Backstepping, W = 400, TL = 10) HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 66 Luận văn thạc sĩ - Tr GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa ng hợp đảo chiều động với tốc độ đặt Wref = 400 (rad/s), 500 Toc dat Toc dap ung 400 300 Wref W(rad/s) 200 100 -100 -200 -300 -400 -500 0.5 1.5 time (s) 2.5 Hình 4.54 Đồ thị tốc độ (Backstepping, W = 400, đảo chiều quay) Tu thong dat Tu thong dap ung 4.5 Firef Fi (Webe) 3.5 2.5 1.5 0.5 0 0.5 1.5 time (s) 2.5 Hình 4.55 Đồ thị từ thông (Backstepping, W = 400, đảo chiều quay) => Kết mô cho thấy - Bộ điều khiển thực tốt yêu cầu điều khiển - Động giữ tốt giá trị tốc độ, từ thông momen tải thay đổi - Khi đảo chiều giá trị tốc độ, từ thông momen ổn định HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 67 Luận văn thạc sĩ 4.3 GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa Phân tích k t qu mô ph ng - Qua kết mô ta thấy ph ơng pháp đáp ứng tốt yêu cầu điều khiển Tuy nhiên ph ơng pháp có u khuyết điểm riêng - Tốc độ động bám theo tốc độ đặt nhanh, từ giây 1,5 tốc độ động thấp tốc độ định mức động đư mang tải - Đối với tải nhỏ tốc độ thấp ph ơng pháp thiết kế Backstepping ph ơng pháp điều khiển trực tiếp momen (DTC) đáp ứng tốt mặt tốc độ, từ thông Nh ng với tải lớn tốc độ cao ph ơng pháp điều khiển Backstepping cho thấy đ ợc u điểm so với ph ơng pháp điều khiển trực tiếp momen HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 68 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa Ch ng 5: K T LU N Với đề tài điều khiển động không đồng sử dụng ph ơng pháp thiết kế Backstepping luận văn tác giả đư thực đ ợc công việc nh sau: Đư nghiên cứu báo cáo khoa học đề tài đư đ ợc công bố điểm bậc báo cáo, qua làm s cho việc thực đề tài Đư định đ ợc h ớng nghiên cứu Xây dựng thành công mục tiêu, đối t ợng, phạm vi, ý nghĩa khoa học thực tiển đề tài Đư xây dựng thành công mô hình toán học động không đồng với đặc điểm vật lý đáp ứng giống nh động không đồng thực tế Từ sử dụng mô hình làm s thiết kế giải thuật điều khiển nhằm ổn định đáp ứng hệ phần mềm mô cho thiết kế phần đề tài Nghiên cứu ph ơng pháp điều khiển động không đồng ba pha, thuyết ổn định Lyapunov, trình hình thành ứng dụng ph ơng pháp Backstepping qua áp dụng ph ơng pháp Backstepping vào đối t ợng cụ thể động không đồng ba pha Khảo sát ph ơng pháp điều khiển trực tiếp momen (DTC) đư có kết mô cụ thể Sử dụng ph ơng pháp thiết kế Backstepping để xây dựng thành công luật điều khiển cho hệ thống Qua kết mô từ đơn giản đến phức tạp, hai hệ thống đáp ứng tốt yêu cầu thể số u điểm riêng - Tốc độ, momen từ thông động đáp ứng nhanh, vọt lố ít, dao - Việc đóng tải không gây ảnh h động ng đáng kể đến tốc độ, momen từ thông động - Việc thay đổi tốc độ không ảnh h HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 69 ng đến từ thông, momen động Luận văn thạc sĩ - GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa Đáp ứng từ thông moment đ ợc ớc l ợng “bộ ớc l ợng MRAS” Phân tích kết mô so sánh với ph ơng pháp DTC, sử dụng ph ơng pháp thiết kế Backstepping điều khiển động KĐB ba pha đạt yêu cầu HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 70 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa TÀI LI U THAM KH O TI NG VI T [1] D ơng Hoài Nghĩa Các phương pháp điều khiển phi tuyến điều khiển động không đồng Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 2008 [2] D ơng Hoài Nghĩa Điều khiển hệ thống đa biến Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh 2007 [3] Nguyễn Phùng Quang Matlab& Simulink NXBKHKT Hà Nội 2008 [4] Nguyễn Phùng Quang and Jora-Andreas Dittrich Vector control of three-phase AC machines Springer, Power Systems ISSN 1612-1287 [5] Nguyễn Phùng Quang, Andreas Dittrich Truyền động điện thông minh NXB KH KT, Hà Nội.2002 [6] Nguyễn Phùng Quang; Lê Anh Tuấn Perpective of using the backstepping method to design the nolinear control for aquirel-cage induction Đại Học Bách Khoa Hà Nội [7] Nguyễn Phùng Quang Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha Nhà xuất Giáo dục 1996 [8] Phan Quốc Dũng, Tô Hữu Phúc Truyền động điện Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 2008 [9] Nguyễn Phùng Quang Matlab& Simulink dành cho kỹ thuật điều khiển tự động Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 2004 [10] D ơng Hoài Nghĩa, Đổ Thị Hồng Thắm Sliding mode control of induction motor International Symposium on Electrical& Electronics Engineering 2007 [11] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, D ơng Văn Nghi Tự động điều chỉnh truyền động điện NXB KH KT, Hà Nội HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 71 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa TI NG ANH [12] C.M Kwan and F L Lewis Robust backstepping control of induction motors using neural networks NSF grant IRI-9216545 [13] O Benzineb, H Salhi, M Tadjine, M S Boucherit, M.E.H Benbouzid.“A PI/Backstepping approach for induction motor drives robust control”, Hal00526614, version – 15 Oct 2010 [14] F Mehazzem, A Reama, H Benalla Sensorless nonlinear adaptive backstepping control of induction motor ICGST-ACSE Journal, ISSN 1687-4811, Volume 8, Issue III, January 2009 [15] Ismail MokhtarKamli, Khalil Bousserhane, BenyounesMazari AbdeldjabbarHazzab, Direct field-oriented MostefaRahli, control using backsteppingstratery with fuzzy rotor resistance estimator for induction motor speed control ISSN 1392-124X information technology and control, 2006, vol.35, No.4 [16] C.Shauder Adaptive speed identification for vector control for induction motor without rotational transducers IEEE Trans Ind Application, Vol 28, No.5, pp 1054-1061 Sept/Oct, 1992 [17] S.Mezian, R.Toufouti, H.Benalla MRAS based Speed control of sensorless induction motor driver ICRST-ACSE Journal, Volume 7, ISSue May 2007 [18] H.T.Lee, L.C.Fu and F.L.Lian Sensorless adaptive backstepping speed control of induction motor Proceeding of the 45th IEEE Conference on Decision & Control, San Diego, CA, USA December 13-15, 2006 [19] A Belhani, K Belarbi and F Mehazzem Design of multivariablebackstepping speed controller using genetic algorithms ICGST Conference on Automatic Control and system engineering, (ACSE, 05), Cairo, Egypt 19-21 Dec 2005 [20] Mostafa.A Fellani, Daw.E Ebaid Matlab/Simulink-Based transient stability analaysis of a sensorless synchronous reluctance Motor World Academy of Science, Engineering and Technology 68 2010 HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 72 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa [21] Shady M Gadoue, Ayman S Abdel-Khalik.Speed estimation performance for multiphase induction machines under fault conditions Proceeding of the 14th international middle east power systems conference (MEPCON 10), Cairo University, Egypt December 19-21, 2010 HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 73 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa PḤ ḶC Ch ng trinh m _file (n p thông số mô ph ng động c ph ng pháp n trực ti p momen DTC) % thong so mo phong Tsim = 3; % thoi gian mo phong Tsamp = 0.0001; % chu ky lay mau Tsamp = 0.00001; % chu ky lay mau Tplot = 0.001; % chu ky lay mau % Wref = 150; % toc dat (vong/phut)1395 %Wref = Wref*2*pi/60; % toc dat (rad/s) Firef = 1; % tu thong dat(weber) TL = 3.5; % momen tai (Nm) Kp = 1; % thong so Kp cua bo dieu khien toc VDC = 580; % dien ap DC %%%%%%%%% model % Fi : tu thong chuan hoa = tu thong/Lm % dIsd/dt = -a1*Isd + ws*Isq + a2*Fird + a3*w*Firq + a4*usd % dIsq/dt = -ws*Isd - a1*Isq - a3*w*Fird + a2*Firq + a4*usq % dFird/dt = a5*Isd - a5*Fird + (ws-w)*Firq % dFirq/dt = a5*Isq - a5*Firq - (ws-w)*Fird % dw/dt = a6*Fird*Isq - a7* Rsm = 1.177; % dien tro stator Rrm = 1.382; % dien tro rotor HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 74 u Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa Lsm = 0.119; % dien cam stator Lrm = 0.118; % dien cam rotor Lmm = 0.113; Pm = 2; % ho cam % so doi cuc Jm = 0.00126; % momen quan tinh (kg.m^2) %B = 0.0008; Trm = Lrm/Rrm; Tsm = Lsm/Rsm; SSm = - Lmm*Lmm/(Lsm*Lrm); a1m = 1/(SSm*Tsm) + (1-SSm)/(SSm*Trm); a2m = (1-SSm)/(SSm*Trm); a3m = (1-SSm)/SSm; a4m = 1/(SSm*Lsm); a5m = 1/Trm; a6m = 3*Pm*Lmm*Lmm/(2*Lrm*Jm); a7m = 1/Jm; T1=Lmm*Lmm/Lrm; Lsigma=SSm*(Lmm+Lsm); Tsigma=Lsigma/Rsm; %%%%%%%%% process Rs = 1*Rsm; % dien tro stator Rr = 1*Rrm; % dien tro rotor Ls = 1*Lsm; % dien cam stator Lr = 1*Lrm; % dien cam rotor HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 75 Luận văn thạc sĩ Lm = GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa 1*Lmm; % ho cam J = 1*Jm; % momen quan tinh P = Pm; % so doi cuc % Tr = Lr/Rr; Ts = Ls/Rs; SS = - Lm*Lm/(Ls*Lr); a1 = 1/(SS*Ts) + (1-SS)/(SS*Tr); a2 = (1-SS)/(SS*Tr); a3 = (1-SS)/SS; a4 = 1/(SS*Ls); a5 = 1/Tr; a6 = 3*P*Lm*Lm/(2*Lr*J); a7 = 1/J; % END HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 76 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa PḤ ḶC Ch ng trinh m _file (n p thông số mô ph ng động c ph ng phap thi t k Backstepping) clear all clc Tsamp = 0.0001 ; Tsim = TL ; = 10; % thoi gian lay mau (0.0001) ([...]... truyền động điện động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha Xây dựng chính xác các khâu ớc l ợng tốc độ và từ thông động cơ Xây dựng bộ điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha theo ph ơng pháp Backstepping Mô phỏng kết quả phân tích và tính toán lý thuyết bằng phần mềm Matlab Simulink 1.5 Ý nghĩa khoa h c và thực ti n của đ tài Đây là đề tài nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực truyền động điện tự động hóa... thay thế hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều bằng hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều Động cơ xoay chiều có thể phân thành hai nhóm: động cơ xoay chiều không đồng bộ và động cơ xoay chiều đồng bộ Trong đó có động cơ xoay chiều không đồng bộ rotor dây quấn và rotor lồng sóc, động cơ xoay chiều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu và kích từ bằng nam châm điện Mỗi loại động cơ đều có những... không đồng bộ ba pha có u điểm là kết cấu đơn giản, độ tin cậy cao, giá thành thấp nên đ ợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp Tuy nhiên tính phi tuyến của mô hình động của động cơ không đồng bộ ba pha đư và đang là một chủ đề đ ợc nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Bên cạnh các ph ơng pháp điều khiển truyền thống (điều khiển định h ớng từ tr ng, điều khiển momen trực tiếp) nhiều ph ơng pháp điều khiển. .. tả chi tiết mô hình của động cơ không đồng bộ ba pha Tính chất phi tuyến thể hiện rất rõ, với số l ợng biến đầu vào và ra rất nhiều Nên việc tìm ra quy luật điều khiển là khó đối với các ph ơng pháp thông th ng Ph ơng pháp thiết kế cuốn chiếu tỏ ra rất hữu ích đối với mô hình này Bộ điều khiển đ ợc thiết kế sẽ giải quyết vấn đề phi tuyến của mô hình Từng b ớc thiết kế bộ điều khiển thỏa đại l ợng tốc... của Backstepping khi tổng hợp bộ điều khiển chính bằng số bậc của hệ Ph ơng pháp thiết kế cuốn chiếu tỏ ra rất hữu ích đối với các ứng dụng trong đó mô hình có thành phần phi tuyến không xác định hay tham số mô hình không rõ Với mô hình có thành phần phi tuyến không xác định có một cách thiết kế gọi là tắt dần phi tuyến 3.4.3 Thi t k bộ đi u khi n cho động c không đ ng bộ ba pha theo ph ng pháp Backstepping. .. Tuấn Bài báo này trình bày về triển vọng ứng dụng ph ơng pháp Backstepping để thiết kế bộ điều khiển động cơ rotor lồng sóc, các b ớc tiến hành và một số kết quả ban đầu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu mà đề tài h ớng đến là nghiên cứu áp dụng cơ s lý thuyết về ph ơng pháp Backstepping để điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 2 Luận văn thạc sĩ 1.4 GVHD: PGS TS Dương Hoài... cho động cơ không đồng bộ trong tr ng hợp nếu có sai sót mô hình hóa và mômen tải không rõ Luật điều khiển đ ợc dựa trên sự kết hợp của bộ điều khiển PI phi tuyến và một ph ơng pháp Backstepping - “Sensorless nonlinear adaptive Backstepping control of induction motor” F Mehazzem, A Reama, H Benalla Bài báo này trình bày sự phát triển mạnh mẽ của một kỹ thuật Backstepping không dùng cảm biến kết hợp... ơng pháp điều chỉnh tốc độ cũng không hoàn toàn giống nhau HVTH: Nguyễn Văn Bền Trang 4 Luận văn thạc sĩ 2.2 GVHD: PGS TS Dương Hoài Nghĩa Động c không đ ng bộ ba pha 2.2.1 T ng quan v động c không đ ng bộ - Giới thi u: Động cơ điện không đồng bộ ba pha (AC Induction Motor) đ ợc sử dụng rất phổ biến ngày nay với vai trò cung cấp sức kéo trong hầu hết các hệ thống máy công nghiệp Công suất của các động. .. các ch ơng sau) Ch ng 3: Các ph ng pháp đi u khi n (Giới thiệu các ph ơng pháp điều khiển động cơ không đồng bộ Trình bày thuyết ổn định Lyapunov và xây dựng giải thuật điều khiển theo ph ơng pháp Backstepping) Ch ng 4: K t qu mô ph ng (Mô phỏng hệ thống DTC và Backstepping, phân tích kết quả mô phỏng) Ch ng 5: K t lu n (Đánh giá u khuyết điểm của các giải thuật điều khiển đ ợc thực hiện trong luận văn... Đáp ứng momen nhanh - Nguyên lý điều khiển t ơng tự động cơ DC Nh ợc đi m: - Phải có hồi tiếp từ thông trong giải thuật điều khiển - Quá trình điều khiển phải chuyển đổi hệ quy chiếu liên tục - Cần phải điều chế độ rộng xung, phụ thuộc vào bộ điều khiển dòng hay áp và thông số đầy đủ của động cơ 3.3 Ph ng pháp đi u khi n trực ti p momen (DTC) DTC là ph ơng pháp điều khiển trực tiếp từ thông và mômen