Nâng cao chất lượng các hệ truyền động bám công suất nhỏ trên cơ sở điều khiển bù đặc tính tĩnh và thích nghi modal

1 MỞ ĐẦU Hệ truyền động điện bám góc sử dụng động truyền động công suất nhỏ từ vài W đến vài chục W có vai trò đặc biệt quan trọng nhiều tổ hợp thiết bị kĩ thuật thuộc lĩnh vực công nghiệp quân [dưới gọi tắt hệ truyền động bám (HTĐB) công suất nhỏ] Thời gian gần đây, với đời phát triển nhiều ngành kĩ thuật nhƣ kĩ thuật điện tử công suất, kĩ thuật vi điều khiển, làm cho chất lƣợng HTĐB có tiến vƣợt bậc Tuy nhiên với đòi hỏi ngày cao ngành công nghiệp quốc phòng đại, không đƣợc quan tâm thƣờng xuyên liên tục, chất lƣợng hệ thống lại trở nên lạc hậu Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Việc sử dụng phƣơng pháp điều khiển đại thuật toán điều khiển thích hợp để nâng cao chất lƣợng cho HTĐB công suất nhỏ kèm với việc lựa chọn cấu chấp hành cho phù hợp Một cấu chấp hành đƣợc đánh giá có triển vọng thu hút đƣợc quan tâm nhiều nhà khoa học lĩnh vực truyền động điện tự động điện tử, phần điện động đồng kích thích vĩnh cửu (PMSM) Để đơn giản ngắn gọn cách gọi tên, luận án sử dụng khái niệm động van (viết tắt ĐCV) để gọi tên cho điện tử nói (thuật ngữ “động van” dùng quán toàn chương luận án này, xem mục 1.3 chương 1) Việc sử dụng ĐCV làm cấu chấp hành HTĐB công suất nhỏ làm thay đổi đáng kể cấu trúc chất lƣợng hệ thống Chúng có khả chịu tải tốt, tính linh hoạt dễ lập trình điều khiển, lĩnh vực ứng dụng rộng rãi, chịu đƣợc điều kiện môi trƣờng khắc nghiệt, có độ bền học cao nhiều ƣu điểm khác [17], [19], [22] Theo kết khảo sát luận án, động chấp hành HTĐB có công suất nhỏ tồn phần lớn loại động chiều có chổi than (ĐCMC) động không đồng (KĐB) hai pha [1], [31], [40], [44] Mỗi loại có ƣu điểm nhƣợc điểm riêng Không thể phủ nhận vai trò hai loại động hệ bám chất lƣợng cao thời gian dài Tuy nhiên, có thực tế thời điểm nay, việc đƣa công nghệ giải pháp vào điều khiển hệ truyền động hai loại động tƣơng đối khó khăn [24], [34] Mặt khác, làm việc môi trƣờng khắc nghiệt nhƣ: nhiễu điện từ, bụi bẩn, mƣa nắng, nóng ẩm ĐCMC phù hợp Những ý tƣởng sử dụng ĐCV để thay cho hai loại động hệ bám chất lƣợng cao có từ năm 30 kỷ trƣớc Nhƣng hạn chế định mặt công nghệ kĩ thuật nên đến thời điểm gần đây, mà lĩnh vực vi xử lí, vi điều khiển, điện tử công suất phát triển mạnh, ý tƣởng đƣợc thực thi [37] Hệ truyền động ĐCV đƣợc xây dựng dựa phƣơng pháp điều khiển khác nhƣ: điều khiển rời rạc [17] , [22], [24], [26], [27], [28], [29]; điều khiển liên tục [31]; điều khiển tần số dòng điện [16], [31]; điều khiển véc tơ (ĐKVT) [2], [3], [18], [20], [38], [51], [56] điều khiển không dùng cảm biến [8], [21], [60] Phần lớn hệ thống công trình nghiên cứu có công suất trung bình nhỏ, đa phần chƣa đảm bảo đƣợc độ trơn mô men độ xác điều khiển chƣa cao, dạng dòng điện đƣa đến khối điện chƣa đƣợc hình sin Điều dẫn đến làm tăng tổn hao, làm xấu tiêu lƣợng đặc tính tĩnh nói chung, cần có phƣơng pháp điều khiển phù hợp để khắc phục tồn nói [36] Trong số phƣơng pháp điều khiển ĐCV kể tính đến nay, cho chất lƣợng tốt phƣơng pháp ĐKVT [36], [60] ĐKVT đƣợc đề cập cách đầy đủ chi tiết công trình [2], [3], [38], [51] nhiều tài liệu khác ĐKVT thuộc nhóm phƣơng pháp điều khiển liên tục Ngay từ đời, ĐKVT tỏ phù hợp với hệ công suất lớn có điều chỉnh mô men nhƣng yêu cầu hệ thống điều khiển phải có tốc độ tính toán cao Tuy vậy, bên cạnh ƣu điểm, kể số nhƣợc điểm nhƣ sau:  Phải đo dòng điện pha động để làm tín hiệu phản hồi;  Các vi điều khiển phải làm việc với cƣờng độ tính toán lớn;  Cấu trúc hệ thống phức tạp;  Giá thành hệ thống ĐKVT cao Vì ĐKVT đƣợc ứng dụng hệ truyền động có công suất nhỏ Điều khiển bù đặc tính tĩnh (BĐTT) khắc phục đƣợc nhƣợc điểm nêu phƣơng pháp ĐKVT hệ truyền động có công suất nhỏ Đề cập đến phƣơng pháp công trình [23], [24], [32], [57] Trong công trình trên, nói điều khiển BĐTT dạng ĐKVT nhƣng đây, điện áp ud - gọi điện áp bù, đƣợc tạo cách tính toán từ điện áp điều khiển uq tham số động - thay đƣợc tạo từ điều chỉnh dòng điện Rid nhƣ ĐKVT kinh điển Dạng đặc tính tĩnh hệ truyền động áp dụng phƣơng pháp điều khiển BĐTT, phụ thuộc vào thuật toán tính toán để tạo điện áp bù ud - gọi thuật toán bù Mỗi thuật toán bù có nét đặc trƣng riêng: thuật toán đơn giản dễ triển khai cho chất lƣợng không cao, phạm vi ứng dụng hẹp ngƣợc lại, thuật toán phức tạp đạt độ xác cao lại khó triển khai thực tế vi điều khiển Vì vậy, việc tìm thuật toán đơn giản nhƣng đáp ứng thỏa mãn cho trƣờng hợp cụ thể cần thiết Song song với vấn đề điều khiển BĐTT, bàn luận chất lƣợng HTĐB nói chung, ngƣời ta cho việc lựa chọn phƣơng pháp điều khiển đại phù hợp cho mạch vòng điều chỉnh lệ thuộc giải đƣợc vấn đề nhƣ tăng độ xác bám, giảm thời gian độ độ điều chỉnh… Trong số phƣơng pháp đƣợc sử dụng để điều khiển mạch vòng lệ thuộc HTĐB nay, bên cạnh việc để hệ có tín hiệu bám sát theo tín hiệu vào, ngƣời ta lƣu tâm tới nhiều vấn đề khác nhƣ: vấn đề ổn định tốc độ cấu chấp hành; vấn đề giảm thiểu tối đa dao động sinh mô men đàn hồi; giảm thiểu ảnh hƣởng xung mô men trục truyền động trình độ, ảnh hƣởng tiếng ồn, va đập sinh từ khe hở bánh răng; vấn đề chất lƣợng bám không bị ảnh hƣởng mô men ma sát, mô men cản hệ Những vấn đề kể mang tính cấp thiết thực tế ứng dụng có liên quan trực tiếp đến độ bền học hệ thống, giảm ô nhiễm cho môi trƣờng ngƣời vận hành tiếng ồn rung động gây [10] Các HTĐB công suất nhỏ thực tế hầu hết có cấu trúc phần tƣơng đối phức tạp, yếu tố phi tuyến nhƣ tính đàn hồi, khe hở bánh hệ số ma sát có khả ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng bám Để giải vấn đề nêu trên, cách tốt sử dụng giải pháp điều khiển thích nghi Tuy nhiên, hệ thống điều khiển thích nghi nói chung thƣờng có cấu trúc thực tƣơng đối phức tạp, với với hệ thống công suất nhỏ, tính đơn giản cấu trúc điều khiển quan trọng Giải pháp điều khiển thích nghi modal trƣờng hợp có lẽ số lựa chọn phù hợp Sự phù hợp thể chỗ: vừa đảm bảo chất lƣợng điều khiển tốt, vừa đảm bảo tính đơn giản cho hệ thống Các phân tích nói lên đƣợc tính cấp thiết luận án: “Nâng cao cao chất lượng hệ truyền động bám công suất nhỏ sở điều khiển bù đặc tính tĩnh thích nghi modal” Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng hệ truyền động bám ĐCV công suất nhỏ ứng dụng cho lớp đối tƣợng bao gồm: truyền động khớp robot có không gian lắp đặt hạn chế, truyền động thiết bị di động nhỏ gọn có công suất nguồn hạn chế, thiết bị công nghiệp khí tài quân mà đòi hỏi hệ thống có chất lƣợng tốt nhƣng cấu trúc đơn giản, độ tin cậy hiệu suất cao, tiết kiệm lƣợng, sở áp dụng: Điều khiển bù đặc tính tĩnh để cải thiện đặc tính lƣợng, hiệu suất đặc tính động truyền động chế độ tĩnh, đơn giản hóa cấu trúc điều khiển cách không sử dụng điều chỉnh dòng điện, hạn chế tối đa khâu chuyển hệ trục tọa độ, giảm cƣờng độ khối lƣợng tính toán cho vi điều khiển, hạn chế thiết bị phần cứng, từ góp phần làm giảm giá thành hệ thống Điều khiển thích nghi modal để đảm bảo tốt độ xác bám trƣờng hợp hệ thống chịu ảnh hƣởng từ yếu tố phi tuyến cấu trúc phần nhiễu gây nhƣ: khe hở bánh răng, tính đàn hồi, mô men ma sát, mô men quán tính tải nhƣng giữ đƣợc tính đơn giản cho cấu trúc điều khiển Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng hệ truyền động bám ĐCV công suất nhỏ ứng dụng cho lớp đối tƣợng nêu trên, đƣợc thực dựa việc nghiên cứu lý thuyết kết hợp với mô thực nghiệm kiểm chứng Các sở lý thuyết công cụ sử dụng nghiên cứu gồm:  Lý thuyết điều khiển véc tơ động xoay chiều ba pha;  Lý thuyết điều khiển bù đặc tính tĩnh;  Lý thuyết điều khiển thích nghi hệ thống điện đàn hồi;  Lý thuyết điều khiển hệ thống điện tử công suất đại;  Lý thuyết thực nghiệm chip vi điều khiển Atmega 128;  Công cụ mô hệ thống điều khiển Matlab-Simulink;  Công cụ xử lý số liệu Microsoft Office Excel Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu áp dụng phƣơng pháp điều khiển thích nghi modal kết hợp điều khiển bù đặc tính tĩnh cho hệ truyền động bám sử dụng ĐCV công suất nhỏ sở có xét đến ảnh hƣởng yếu tố phi tuyến cấu trúc phần gây ra, ứng dụng cho lớp đối tƣợng bao gồm: truyền động khớp robot có không gian lắp đặt hạn chế, truyền động thiết bị di động nhỏ gọn có công suất nguồn hạn chế, thiết bị công nghiệp khí tài quân mà đòi hỏi hệ thống có chất lƣợng tốt nhƣng cấu trúc đơn giản, độ tin cậy hiệu suất cao, tiết kiệm lƣợng Tính luận án Từ hệ phƣơng trình vi phân phƣơng trình mô tả ĐCV không gian véc tơ, luận án tổng hợp đƣợc thuật toán điều khiển bù đặc tính tĩnh sở tốc độ động  điện áp điều khiển uq Ƣu điểm thuật toán đơn giản, tin cậy dễ triển khai vi điều khiển Điều đƣợc kiểm chứng mô thực nghiệm mô hình thực nghiệm thực tế sản xuất Từ thuật toán tổng hợp đƣợc, luận án tiến hành phân tích đƣa phụ thuộc đặc tính bù vào thông số động dƣới dạng đồ thị để lƣờng trƣớc số vấn đề xảy áp dụng thuật toán Đƣa cấu trúc HTĐB ĐCV đƣợc điều khiển phƣơng pháp BĐTT Cấu trúc đƣa khắc phục đƣợc bất cập so với áp dụng phƣơng pháp ĐKVT kinh điển cho hệ công suất nhỏ, là: đơn giản cách không sử dụng điều chỉnh dòng điện Rid , Riq nên không cần sử dụng cảm biến dòng điện để phản hồi, có chuyển đổi hệ trục tọa độ Từ giúp làm giảm khối lƣợng tính toán cho vi điều khiển nên cần sử dụng vi điều khiển tầm trung, góp phần giảm giá thành kích thƣớc hệ thống; Phân tích để đƣa phƣơng pháp điều khiển thích nghi modal kết hợp với BĐTT sở có xét đến yếu tố phi tuyến phức tạp phần cơ, áp dụng vào việc nâng cao chất lƣợng HTĐB công suất nhỏ Kết thể việc tổng hợp đƣợc cấu trúc tham số cho điều khiển thích nghi modal cho mạch vòng tốc độ với chất lƣợng tốt Tính thực tiễn độ tin cậy kết Tính thực tiễn độ tin cậy kết luận án đƣợc thể hiện: Đã triển khai mô máy tính hệ thống truyền động bám ĐCV với thuật toán tổng hợp, kết mô đạt đƣợc khả quan Đã phân tích ảnh hƣởng việc thay đổi tham số động dƣới tác động môi trƣờng làm việc lên hình dạng đặc tính bù sai số trình điều khiển bù; Đã so sánh chất lƣợng phƣơng pháp ĐKVT kinh điển với điều khiển BĐTT thông qua kết mô đặc tính chế độ tĩnh; Đã tiến hành so sánh khẳng định chất lƣợng hệ thống sử dụng phƣơng pháp điều khiển thích nghi modal kết hợp BĐTT có xét đến cấu trúc phức tạp phần với hệ thống sử dụng điều khiển PID truyền thống thông qua sai số bám, độ điều chỉnh thời gian độ với bốn dạng tín hiệu vào đặc trƣng hệ bám, là: Hàm bƣớc nhảy (step), hàm điều hòa (sin), hàm vận tốc (ramp) hàm gia tốc (at2) Đã tiến hành kiểm chứng tính đắn, tính thực tiễn chất lƣợng thuật toán điều khiển BĐTT phòng thí nghiệm thực tế sản xuất Các kết luận án đƣợc báo cáo thảo luận buổi hội thảo khoa học Nội dung luận án đƣợc nhà khoa học phản biện đồng ý cho công bố số tạp chí khoa học kỹ thuật chuyên ngành Đóng góp luận án cho khoa học Thuật toán điều khiển bù đặc tính tĩnh phƣơng pháp tổng hợp hệ thích nghi modal kết hợp BĐTT có xét đến cấu trúc phức tạp phần áp dụng cho hệ truyền động bám ĐCV công suất nhỏ đóng góp luận án cho khoa học Kết nghiên cứu triển khai hệ thống thực, dùng để tham khảo cho giảng dạy môn truyền động điện trƣờng đại học kỹ thuật làm đối chứng cho nghiên cứu khác có mục đích Kết cấu dung lượng luận án Luận án gồm lời mở đầu, chƣơng chính, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo Phần phụ lục gồm chƣơng trình mô phỏng, thiết kế phần cứng mô hình thực nghiệm code điều khiển Tóm tắt nội dung luận án  Phần mở đầu: trình bày tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu, mục tiêu nhiệm vụ, phƣơng pháp nghiên cứu, tính khoa học, tính thực tiễn độ tin cậy kết luận án, kết cấu dung lƣợng luận án đóng góp luận án cho khoa học  Chƣơng 1: Trình bày cách ngắn gọn vấn đề: khái quát hệ truyền động bám tiêu chí đánh giá chất lƣợng hệ bám Các tiêu chí có tính xuyên suốt luận án, số tiêu chí đƣợc sử dụng làm sở tham chiếu cho việc nghiên cứu nâng cao chất lƣợng hệ bám chƣơng chƣơng Từ việc phân tích vai trò động chấp hành phƣơng pháp điều khiển hệ bám điển hình công suất nhỏ, phân tích ảnh hƣởng đến chất lƣợng yếu tố phi tuyến cấu trúc phức tạp phần gây ra, phân tích tổng hợp nghiên cứu nƣớc có liên quan đến nội dung luận án, chƣơng tiến hành xác lập toán nghiên cứu gồm: mục tiêu nghiên cứu, đối tƣợng áp dụng, lựa chọn cấu chấp hành, tiêu chí nâng cao chất lƣợng, phƣơng pháp thực nhiệm vụ cần phải giải để đạt đƣợc mục tiêu đề  Chƣơng 2: Phân tích cách ngắn gọn phƣơng pháp điều khiển ĐCV Qua khẳng định ĐKVT phƣơng pháp có chất lƣợng tốt số phƣơng pháp điều khiển Trình bày cách ngắn gọn công cụ toán học phƣơng pháp ĐKVT Phân tích đƣa điểm không phù hợp áp dụng ĐKVT cho hệ truyền động bám công suất nhỏ Trình bày chất phƣơng pháp điều khiển bù đặc tính tĩnh ĐCV Hệ truyền động công suất nhỏ áp dụng phƣơng pháp khắc phục đƣợc điểm không phù hợp ĐKVT Phân tích ƣu khuyết điểm thuật toán điều khiển BĐTT công trình công bố Trên sở đó, từ hệ phƣơng trình vi phân phƣơng trình mô tả ĐCV không gian véc tơ, tổng hợp đƣợc thuật toán điều khiển bù đặc tính tĩnh từ tín hiệu điều khiển uq tốc độ động đo đƣợc  Phân tích đƣa ảnh hƣởng tham số động đến đặc tính bù dƣới dạng đồ thị Từ đề xuất phạm vi sử dụng cho thuật toán hệ thống có nguồn cấp ổn định ĐCV đƣợc xem xét tới việc hạn chế biến đổi điện trở nhiệt Đề xuất sơ đồ hệ truyền động bám ĐCV sử dụng thuật toán bù tổng hợp đƣợc Sơ đồ sử dụng hai điều chỉnh: điều chỉnh vị trí điều chỉnh tốc độ với phép chuyển đổi hệ trục tọa độ Điều giúp làm đơn giản cấu trúc hệ thống hai điều chỉnh dòng điện, chuyển đổi hệ trục tọa độ, bớt hai cảm biến dòng điện so với ĐKVT kinh điển Vì vậy, cấu trúc đề xuất phù hợp với hệ truyền động bám ĐCV công suất nhỏ ứng dụng cho lớp đối tƣợng nêu gồm: truyền động khớp robot có không gian lắp đặt hạn chế, thiết bị di động nhỏ gọn có công suất nguồn hạn chế, thiết bị công nghiệp khí tài quân mà đòi hỏi hệ thống có chất lƣợng tốt nhƣng cấu trúc đơn giản, độ tin cậy hiệu suất cao, tiết kiệm lƣợng  Chƣơng 3: Với cách đặt vấn đề cho toán nghiên cứu nâng cao chất lƣợng hệ truyền động bám là: cấu trúc phần hệ thống có chứa yếu tố phi tuyến gây ảnh hƣởng lớn đến sai số bám, chƣơng tiến hành phân tích sở lí thuyết ứng dụng điều khiển thích nghi modal cho hệ thống, đề xuất áp dụng tiến hành tổng hợp cấu trúc khâu thích nghi modal áp dụng mạch vòng tốc độ với quan sát thích nghi không đủ bậc Tổng hợp tham số điều khiển thích nghi modal, quan sát thích nghi toàn hệ thống Tổng hợp điều chỉnh vị trí phƣơng pháp hàm chuẩn toàn phần sở giải đƣợc mạch vòng tốc độ phƣơng pháp thích nghi modal kết hợp BĐTT có xét đến cấu trúc phức tạp phần 10  Chƣơng 4: Mô đánh giá độ tin cậy thuật toán điều khiển bù đặc tính tĩnh tổng hợp đƣợc chƣơng sở so sánh chất lƣợng đặc tính tĩnh với phƣơng pháp ĐKVT kinh điển nhƣ: độ tuyến tính đặc tính cơ, đặc tính hiệu suất, đặc tính dòng điện, đặc tính công suất đặc tính tĩnh khác Mô đánh giá chất lƣợng toàn hệ thống bám sở phƣơng pháp thích nghi modal mạch vòng tốc độ kết hợp với điều khiển bù đặc tính tĩnh có xét đến cấu trúc phức tạp phần So sánh kết với trƣờng hợp hệ thống bám điều kiện tƣơng tự nhƣng sử dụng điều khiển PID truyền thống Kết đánh giá thông qua: sai số bám, độ điều chỉnh, thời gian độ với đầy đủ bốn tín hiệu vào đặc trƣng hệ thống bám Mô đƣợc thực trƣờng hợp: thay đổi độ rộng khe hở bánh răng, hệ số ma sát, hệ số đàn hồi mô men quán tính tải Thực nghiệm để kiểm chứng tính thực tiễn, độ tin cậy thuật toán điều khiển bù đặc tính tĩnh ĐCV, so sánh số đặc tính thực nghiệm với đặc tính mô lý thuyết 135 function ud = fcn(uq,W) Te=0.0001; %hang so thoi gian mach dien tu R=5.0; %gia tri dien tro pha L=0.0035; %gia tri dien cam pha Tu=L/R; %hang so thoi gian dien tu fi0=0; %goc ban dau cua cam bien vi tri ke=13.2; %he so khuech dai cong suat pn=4; %so doi cuc dong co Ce=0.12; %he so suc phan dien dong w=pn*W; %toc dong co delta_fie=atan(w*Te); delta_fiu=atan(w*Tu); delta_tong=fi0+delta_fie+delta_fiu; ud_tu = -(ke*uq*cos(delta_fie)*sin(delta_tong)- Ce*w*sin(delta_fiu)); ud_mau=(ke*cos(delta_fie)*cos(delta_tong)); ud=ud_tu/ud_mau; Bộ tham số động khâu thích nghi modal Điện trở pha stato: 5,0 Om; điện áp pha: 12 V; tốc độ không tải: 2150 v/ph; mô men khởi động: 0,324 Nm; công suất cơ: 18 W; số thời gian điện: 160 ms; số thời gian điện từ: 0,07 ms; hệ số mô men: 0,12 Nm/A; hệ số sức phản điện động: 0,12 Vs/rad; mô men quán tính: 2,3.10-4 kg.m2 ke=13.5; Te=0.0001; R=5.0; L=0.0035; Ce=0.12; p=4; J1=0.0023; m3=0.00001; Cm=0.12; T=0.0007; kcd=5.0; k=6;m1=0.335;m2=0.005; n1=550;n2=50;n3=1200; h=5;h1=10;h2=10;h3=3.5;Tc1=0.00012;Tc2=0.00086; Tc=0.0001; t=0.0001; Code điều khiển bù đặc tính tĩnh Chip type : ATmega128 Program type : Application AVR Core Clock frequency: 4.000000 MHz 136 Memory model : Small External RAM size : Data Stack size : 1024 //================================================================ #include #include #include #include //================================================================ // Declare your function prototys here //================================================================ void InitVar(void); //Chuong trinh khoi tao bien/hang float do_phi(void); float tinh_omega(float g_rotor); //Chuong trinh goc ro to //tinh toc goc tu goc phi duoc float tinh_Ud(float Uq); //Tinh Ud float tinh_Ualpha(float Ud, float Uq, float Phi);//tinh Ualpha float tinh_Ubeta(float Ud, float Uq, float Phi); //tinh Ubeta void tinh_Uabc(float Ualpha, float Ubeta); //Tinh Ua,Ub,Uc void Phat_Xung(float Ua, float Ub, float Uc); //Phat xung PWM cac cuc //dieu khien cua IGBT //================================================================ // Declare your global variables here //================================================================ float phi1,phi,omega,Uq,Ud,Ualpha,Ubeta; //Goc rotor va toc goc float Ua,Ub,Uc; //Dien ap mo cua IGBT float Phi0,DPy,DPo; float Ts,Pi,Ty,To,Ky,Ce; //Cac hang so unsigned char Pn; //So cuc cua dong co //================================================================ //INTERRUPT Timer overflow interrupt service routine //Tao chu ky lay mau: Ts = 1ms //Input: None //Output: None //================================================================ interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { // Reinitialize Timer value 137 TCNT0=0x82; // Place your code here PORTB.1=~PORTB.1; //Bao he thong dang chay(RUNNING) phi = do_phi(); //Do go rotor(phi) omega = tinh_omega(phi); //Tinh toc rotor(rad/s) Ud = tinh_Ud(Uq); //Tinh Ud Ualpha = tinh_Ualpha(Ud, Uq, phi); //Tinh Ualpha Ubeta = tinh_Ubeta(Ud, Uq, phi); //Tinh Ubeta tinh_Uabc(Ualpha, Ubeta); //Tinh Ua, Ub, Uc Phat_Xung(Ua, Ub, Uc); //Phat xung den IGBT } //================================================================ //Subroutine do_phi //Chuong trinh chinh thuc hien goc rotor //Input: None //Output: do_phi //================================================================ float do_phi(void){ unsigned char PhiL,PhiH; float goc_phi; PORTB.0 = 0; //Cho phep doc Byte thap cua goc rotor PhiL = PORTA; PORTB.0 = 1; //Cho phep doc Byte cao cua goc rotor PhiH = PORTA; goc_phi = (float)(256*PhiH+PhiL); goc_phi = (goc_phi*2*Pi)/32767; //Doi radian phi1 = phi; //Luu lai goc rotor thoi diem truoc return goc_phi; } //================================================================ //Subroutine tinh_omega //Chuong trinh thuc hien tinh toc goc cua rotor //Input: g_rotor //Output: tinh_omega //================================================================ float tinh_omega(float g_rotor){ float phi2; phi2 = g_rotor; return } (phi2 - phi1)/Ts; //Tra ve toc goc(Rad/s) 138 //================================================================ //Subroutine tinh_Ud //Chuong trinh tinh Ud //Input: Uq //Output: tinh_Ud //================================================================ float tinh_Ud(float Uq){ float DPt; float Udat; //Deta Phi tong //Bien nhap cua Ud DPe = atan(Pn*omega*Te); //Goc lech pha giua dong dien va die ap stato //theo Te DPu = atan(Pn*omega*Tu); //Goc lech pha giua dong dien va dien ap stato //theo Tu DPt = Phi0 + DPe + DPu; Udat = -(Ke*Uq*cos(DPe)*sin(DPt)-Ce*omega*sin(DPu)); return Udat/(Ke*cos(DPe)*cos(DPt)); //Tra ve Ud } //================================================================ //Subroutine tinh_Ualpha //Chuong trinh tinh gia tri Ualpha //Input: Ud, Uq, Phi //Output: tinh_Ualpha //================================================================ float tinh_Ualpha(float Ud, float Uq, float Phi){ return Ud*cos(Phi+Pi/2) - Uq*sin(Phi+Pi/2); //Tra ve Ualpha } //================================================================ //Subroutine tinh_Ubeta //Chuong trinh tinh gia tri Ubeta //Input: Ud, Uq, Phi //Output: tinh_Ualpha //================================================================ float tinh_Ubeta(float Ud, float Uq, float Phi){ return Ud*sin(Phi+Pi/2) - Uq*cos(Phi+Pi/2); //Tra ve Ubeta } //================================================================ //Subroutine tinh_Uabc //Chuong trinh tinh gia tri Ua, Ub, Uc 139 //Input: Ualpha, Ubeta //Output: Ua, Ub, Uc //================================================================ void tinh_Uabc(float Ualpha, float Ubeta){ Ua = Ualpha; Ub = -0.5*Ualpha + 0.5*sqrt(3)*Ubeta; Uc = -0.5*Ualpha - 0.5*sqrt(3)*Ubeta; } //================================================================ //Subroutine Phat_Xung //Chuong trinh tinh gia tri Ua, Ub, Uc //Input: Ua, Ub, Uc //Output: Thay doi mo cua cac Valve //================================================================ void Phat_Xung(float Ua, float Ub, float Uc){ if(Ua > 0){ //Khi dien ap pha A duong OCR1AL = 255*Ua; //Mo V1 OCR3AL = 0; //Khoa Valve V4 //Dieu khien pha C if (Uc > 0){ OCR1CL = 255*Uc; //Mo V3 } else{ OCR3CL = -255*Uc; //Mo V6 } //Dieu khien pha B if (Ub > 0){ OCR1BL = 255*Ub; //Mo V2 } else{ OCR3BL = -255*Ub; //Mo V5 } } if(Ub > 0){ //Khi dien ap pha B duong OCR1BL = 255*Ua; //Mo V2 OCR3BL = 0; //Khoa Valve V5 //Dieu khien pha C if (Uc > 0){ OCR1CL = 255*Uc; } //Mo V3 140 else{ OCR3CL = -255*Uc; //Mo V6 } //Dieu khien pha A if (Ua > 0){ OCR1AL = 255*Ub; //Mo V1 } else{ OCR3AL = -255*Ub; //Mo V4 } } if(Uc > 0){ //Khi dien ap pha C duong OCR1CL = 255*Ua; //Mo V3 OCR3CL = 0; //Khoa Valve V6 //Dieu khien pha C if (Ub > 0){ OCR1BL = 255*Uc; //Mo V2 } else{ OCR3BL = -255*Uc; //Mo V5 } //Dieu khien pha A if (Ua > 0){ OCR1AL = 255*Ub; //Mo V1 } else{ OCR3AL = -255*Ub; //Mo V4 } } } //================================================================ //Subroutine InitVar //Chuong trinh khoi tao cac bien so, hang so //Input: None //Output: None //================================================================ void InitVar(void){ phi = 0; //Khoi tao goc rotor ban dau: = Ts = 0.001; //Chu ky lay mau Ts = 1ms Pi = 3.1415926; //Hang so Pi 141 Uq = 0.5; //Khoi tao Uq la" 50% Phi0 = 0; //Goc ban dau rotor Te = 0.0001; //Te = 0.1ms Tu = 0.0007; //Tu = 0.7ms Ky = 13.5; //He so khuech dai bo khuech dai cong suat Pn = 4; //So doi cuc dong co OCR1AL = 0; //Dong V1, Pha A duong OCR1BL = 0; //Dong V2, Pha B duong OCR1CL = 0; //Dong V3, Pha C duong OCR3AL = 0; //Dong V4, Pha A am OCR3BL = 0; //Dong V5, Pha B am OCR3CL = 0; //Dong V6, Pha C am } //================================================================ //Subroutine Main //Chuong trinh chinh khoi tao cac ngoai vi phu hop ung dung //Input: None //Output: None //================================================================ void main(void) { // Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T Func1=In //Func0=In // State7=T State1=T //State0=T PORTA=0x00; DDRA=0x00; // Port B initialization // Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out //Func0=Out // State7=0 State1=0 //State0=0 PORTB=0x00; State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 142 DDRB=0xFF; // Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T Func1=In //Func0=In // State7=T State1=T //State0=T PORTC=0x00; DDRC=0x00; // Port D initialization // Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out //Func0=Out // State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 //State0=0 PORTD=0x00; DDRD=0xFF; // Port E initialization // Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out //Func0=Out // State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In State1=0 //State0=0 PORTE=0x00; DDRE=0xFF; // Port F initialization // Func7=In Func6=In Func1=In //Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T //State0=T PORTF=0x00; DDRF=0x00; // Port G initialization // Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTG=0x00; 143 DDRG=0x00; // Timer/Counter initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 500.000 kHz // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR0=0x02; TCNT0=0x82; //Tao chu ky lay mau Ts = 1ms OCR0=0x00; // Timer/Counter initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 4000.000 kHz // Mode: Fast PWM top=00FFh // OC1A output: Non-Inv // OC1B output: Non-Inv // OC1C output: Non-Inv // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off // Compare C Match Interrupt: Off TCCR1A=0xA9; TCCR1B=0x09; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0xFA; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x7F; OCR1CH=0x00; OCR1CL=0x7F; // Timer/Counter initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=FFh 144 // OC2 output: Disconnected TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; // Timer/Counter initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 4000.000 kHz // Mode: Fast PWM top=00FFh // OC3A output: Non-Inv // OC3B output: Non-Inv // OC3C output: Non-Inv // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer3 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off // Compare C Match Interrupt: Off TCCR3A=0xA9; TCCR3B=0x09; TCNT3H=0x00; TCNT3L=0x00; ICR3H=0x00; ICR3L=0x00; OCR3AH=0x00; OCR3AL=0x7F; OCR3BH=0x00; OCR3BL=0x7F; OCR3CH=0x00; OCR3CL=0x7F; // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off // INT3: Off // INT4: Off // INT5: Off // INT6: Off // INT7: Off EICRA=0x00; 145 EICRB=0x00; EIMSK=0x00; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x01; ETIMSK=0x00; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // Global enable interrupts #asm("sei") InitVar(); //Khoi tao cac bien so, hang so //================================================================ while (1) { // Place your code here // Wait for Interrupt }; } //================================================================ Thiết kế phần cứng mạch điều khiển 146 J_PORT4 HEADER 16 J13 VCC VCC HEADER 5X2 VIN R5.6 VOUT LED2 OUT7 OUT8 LED3 LED4 G1 G2A G2B Q2 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 15 14 13 12 11 10 RB0 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 RB7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B3 Q3 A564 Q4 A564 A564 VCC VCC VCC VCC LED5 B4 B2 3 C B A B1 Q1 A564 LED6 B5 Q5 Q6 A564 HEADER 16 C1000_1 C1000_2 + 1000UF + 1000UF + C33_2 OUT6 LED LED7 LED8 B6 3 74LS138 JPORT2 OUT5 LED B7 Q7 A564 Q8 A564 A564 CON3 GND 1 LED PG2 PG1 PG0 LM7805_2 7805 S_IN2 B0 VCC B688 R5.6_2 OUT4 U138_1 10 11 12 13 14 15 16 B688_2 LED OUT3 VCC VCC S_VCC OUT2 LED_SIG_12 LED_SIG_13 LED_SIG_14 LED_SIG_15 LED HEADER 16 INM7 INM6 INM5 INM4 Reset_1 C_L3 HEADER 5X2 LED VCC J12V_03 OUT1 LED ATMEGA128 LED_SIG_9 LED_SIG_10 LED_SIG_11 LED 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 VCC LED_SIG_8 10 16 15 14 13 12 11 10 LED1 TXD RXD INT1 INT0 XTAL1 XTAL2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PG2 D_B7 D_B6 D_B5 D_B4 D_B3 D_B2 D_B1 D_B0 PG1 PG0 HEADER 16 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 J_ISP_0 JPORT3 PA3/AD3 PA4/AD4 PA5/AD5 PA6/AD6 PA7/AD7 PG2/ALE PC7/A15 PC6/A14 PC5/A13 PC4/A12 PC3/A11 PC2/A10 PC1/A9 PC0/A8 PG1/RD PG0/WR C7 30P 4K7 XTAL1 PEN PE0/RXD0/PDI PE1/TXD0/PD0 PE2/XCK0/AIN0 PE3/OC3A/AIN1 PE4/OC3B/INT4 PE5/OC3C/INT5 PE6/T3/INT6 PE7/ICP3/INT7 PB0/SS PB1/SCK PB2/MOSI PB3/MISO PB4/OC0 PB5/OC1A PB6/OC1B 16 Y1 10 11 12 13 14 15 16 VCC XTAL2 MOSI_1 MISO_1 PE2 C_H1 C_H2 C_H3 CNT3 CNT2 INM0 SCK_1 INM1 INM2 INM3 C_L1 C_L2 GND 4K7 + C9 10UF AVCC GND AREF PF0/ADC0 PF1/ADC1 PF2/ADC2 PF3/ADC3 PF4/ADC4/TCK PF5/ADC5/TMS PF6/ADC6/TDO PF7/ADC7/TDI GND VCC PA0/AD0 PA1/AD1 PA2/AD2 R_PEN1 10 11 12 13 14 15 16 Reset_1 RNOUT_0 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 ATMEGA128_1 ZTA VCC JPORT1 PB7/OC2/OC1C PG3/TOSC2 PG4/TOSC1 RESET VCC GND XTAL2 XTAL1 PD0/SCL/INT0 PD1/SDA/INT1 PD2/RXD1/INT2 PD3/TXD1/INT3 PD4/ICP1 PD5/XCK1 PD6/T1 PD7/T2 GH1 GH2 GH3 UgL3 GL123 10 S_VCC HEADER R_RS4 10K C104_VCC3104 VCC PA2 PA1 PA0 VCC SW2 Reset_1 SCK_1 MISO_1 C104_VCC1104 C104_VCC2104 JG_OUT_0 UgH1 UgH2 UgH3 UgL1 UgL2 HEADER SW_TC_SPST MOSI_1 UgL1 UgL2 UgL3 GL123 VCC PF7 PF6 PF5 PF4 PF3 PF2 PF1 PF0 UgH1 GH1 UgH2 GH2 UgH3 GH3 HEADER C8 30P VCC 16 15 14 13 12 11 10 IN_PE2 S_VCC VCC JGH123 JADC_2 VCC VCC VCC VCC VCC C0.33 RN_PC_0 4K7 LED6 LED5 LED7 A1A6 A2 LED1 A1A6LED2 LED3 A2 U_2803_1 VCC 10 ULN2803 COM RLED7_14K7 RLED7_24K7 RLED7_34K7 RLED7_44K7 RLED7_54K7 RLED7_64K7 RLED7_74K7 RLED7_84K7 4xLed7Segs A5A4A8A3A7LED4 RN_PWM_1 4K7 8.8.8.8 e d Dot c g A4 8.8.8.8 4xLed7Segs 12 11 10 ULed_2 A1 a f A2 A3 b ULed_1 LED A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A5A4A8A3A7LED8 C_L3 C_L2 C_L1 C_H3 C_H2 C_H1 LED_VCC_1 11 12 13 14 15 16 17 18 12 11 10 104 C104_15 OUT8 OUT7 OUT6 OUT5 OUT4 OUT3 OUT2 OUT1 A1 a f A2 A3 b 104 C104_12 IN8 IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN1 e d Dot c g A4 104 C104_11 1 104 RLED_VCC1 C104_10 4K7 VCC D_B7 D_B6 D_B5 D_B4 D_B3 D_B2 D_B1 D_B0 VCC GND VCC VCC VCC VCC 147 S_VCC JLS_0 RNLED_IN0 4K7 VCC VCC VCC RN_IN_1 4K7 H1 VCC VCC IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 + C100_1 + C100_2 100uF 100uF + C100_3 + C100_4 100uF 100uF Hole H2 H3 Hole Hole H4 Hole SINGLE_HOLE SINGLE_HOLE SINGLE_HOLE SINGLE_HOLE INM7 INM6 INM5 INM4 INM3 INM2 INM1 INM0 RP_IN7 RP_IN6 RP_IN5 RP_IN4 RP_IN3 RP_IN2 RP_IN1 RP_IN0 HEADER + 12 LED_SIG_5 LED PC4_2C 4_PC817 11 14 13 16 15 10 12 11 14 13 16 15 LED_SIG_4 LED IN2 IN0 CONNECTOR DB9 LED_SIG_6 LED LED IN3 IN4 IN5 IN6 IN1 C10U_5 + 10UF C10U_6 + 10UF C10U_4 + 10UF C10U_3 + 10UF 1 C10U_2 + 10UF + C10U_1 + 10UF C10U_0 + 10UF VCC + C12 1uF 1 GND LED_SIG_3 LED MAX232 1uF V+ LED_SIG_2 LED PC4_2B 4_PC817 15 V- C11 LED_SIG_1 LED PC4_2A 4_PC817 INM6 C10 1uF LED_SIG_0 C2+ C2- 16 VCC C1+ C1- 14 PC4_1D 4_PC817 INM5 RP_IN6 R2OUT R2IN T1IN T1OUT T2IN T2OUT 12 PC4_1C 4_PC817 INM4 RP_IN5 C13 + 1uF R1OUT PC4_1B 4_PC817 INM3 RP_IN4 TXD R1IN PC4_1A 4_PC817 INM2 RP_IN3 11 10 INM1 RP_IN2 13 RXD DB9_1 10uF UMAX_1 INM0 RP_IN1 C14 RP_IN0 + VCC VCC VCC RLED_INT0 4K7 R_INT1 INT1 IN7 VCC INT0 RP1INT1 JINT1 1K RP1INT0 4K7 RB_INT0 4K7 RB_INT1 RP1PE2 Q_INT1 C2383 IN_PE2 1K 4K7 RB_INPE2 1K HEADER 1K Q_PE2 C2383 1K HEADER 1K Q_INT0 C2383 R_470_PE2 PE2 1K R_INT0 Q_CNT3 C2383 C10U_7 + 10UF 2 4K7 RB_EN_3 VCC 1K LED VCC 1K VCC Q_CNT2 C2383 LED_SIG_7 LED 1K LED_PE2 CNT3 2 4K7 R_EN_2 3 RP1T2 LED LED R_CNT3 CNT2 RP1T3 JEN_1 LED_INT1 LED_INT0 VCC R_CNT2 PC4_2D 4_PC817 LED LED VCC INM7 R_PE2 4K7 LED_CNT3 LED_CNT2 VCC RLED_INT1 4K7 10 VCC RP_IN7 VCC RLED_CNT3 4K7 RLED_CNT2 4K7 148 12V_H1 12V_H1 VCC 104 RP2H1 33 C104_H12 LED12VH1 GH1 + 104 RP1H1 470 LED CON3 J12V_L123 C104_L123_2 C104_L123_3 GL123 104 VCC 104 C_H1 4K7 C104_L123 104 CON3 RN_P2_0 U1A 7400 5 VCC RP2L1 33 RLED12VL123 4K7 RP1L1 470 LED12VL123 PC1B 2_PC817 LED GL123 D0L1 DIODE QC1L1 C2383 A564 12 U1C RLEDL1 4K7 QC2L1 C2383 UgL1 QAL1 LEDL1 LED RGL1 330_2W VCC VCC HEADER ULN2803 RP3L1 33 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 14 COM 11 12 13 14 15 16 17 18 14 10 GND S_VCC OUT8 OUT7 OUT6 OUT5 OUT4 OUT3 OUT2 OUT1 LED 12V_L123 U1B 12V_L123 C_L1 IN8 IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN1 LEDH1 RGH1 330_2W GH1 7400 JLS_1 U_2803_2 UgH1 QAH1 VCC PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 QC2H1 C2383 14 VCC 14 HEADER PC1A 2_PC817 GH1 12V_L123 A564 3 QC1H1 C2383 CF3 10UF 31 + CF2 10UF + CF1 10UF RLEDH1 4K7 + CF0 10UF D0H1 DIODE C104_H1 12V_H1 3 PF3 PF2 PF0 PF1 PF2 PF3 PF1 GL123 PF0 RP3H1 33 JADC_1 RLED12VH1 4K7 31 J12V_H1 U1D 11 13 10 7400 7 7400 12V_H2 12V_H2 12V_H3 12V_H3 RP2L3 33 LEDH3 LED 14 12 U3C 7400 U3D 11 13 10 7400 7 7 7400 QC1L3 C2383 QC2L3 C2383 UgL3 QAL3 A564 RLEDL3 4K7 RGL3 330_2W VCC 4 14 PC3B 2_PC817 GL123 D0L3 DIODE 470 LED VCC 13 7400 VCC LEDL2 U2D 11 10 RP3L3 33 RP1L3 UgL2 RGL2 330_2W RGH3 330_2W 12V_L123 7400 C_L3 QAL2 UgH3 QAH3 GH3 U3B VCC A564 QC2H3 C2383 QC2L2 C2383 PC2B 2_PC817 14 QC1L2 C2383 U2C 7400 7 470 12 D0L2 DIODE RLEDL2 4K7 7 RP2L2 33 RP1L2 U3A RP3L2 33 VCC VCC C_H3 7400 C_L2 A564 12V_L123 U2B QC1H3 C2383 VCC 14 14 7400 PC3A 2_PC817 VCC 31 C_H2 U2A GH2 VCC 14 470 GH3 VCC RP1H3 LED RLEDH3 4K7 31 104 GH3 LEDH2 CON3 LED D0H3 DIODE RGH2 330_2W GH2 RP2H3 33 C104_H32 LED12VH3 UgH2 QAH2 VCC 104 31 PC2A 2_PC817 A564 C104_H3 QC1H2 C2383 12V_H3 1 470 LED QC2H2 C2383 RP3H3 33 14 104 CON3 D0H2 DIODE 14 GH2 RP1H2 LED12VH2 RLED12VH3 4K7 RP2H2 33 C104_H22 RLEDH2 4K7 104 C104_H2 VCC J12V_H3 12V_H2 RP3H2 33 RLED12VH2 4K7 31 J12V_H2 GL123 LEDL3 LED 149 [...]... tính chất của các khâu nằm trong thành phần của động cơ và phƣơng pháp điều khiển chúng [19], [22] Quan sát đƣờng đặc tính cơ và đặc tính cơ điện thấy rằng: ở vùng mô men nhỏ, tốc độ tăng, đặc tính cơ tƣơng tự ĐCMC kích từ nối tiếp Hình 1.7 Quan hệ giữa mô men với các thành phần dòng điện id và iq 1.4 Phân tích đặc điểm và các phƣơng pháp điều khiển hệ bám ĐCV công suất nhỏ 1.4.1 Đặc điểm của hệ truyền. .. mô men điều chỉnh cũng nhƣ độ chính xác điều khiển, dạng dòng điện đƣa vào bộ phận cơ điện chƣa đƣợc hình sin, điều này làm tăng các tổn hao trong động cơ và ảnh hƣởng đến chất lƣợng của hệ thống truyền động Mặt khác, kết cấu hệ thống điều khiển tƣơng đối phức tạp, các đặc tính tĩnh của động cơ chƣa đƣợc tuyến tính, hiệu suất làm việc chƣa cao Trong số các phƣơng pháp kể trên, chất lượng điều khiển. .. dụng các phương pháp điều khiển 1.5 Phân tích những ảnh hƣởng của cấu trúc phần cơ đến chất lƣợng của hệ thống truyền động bám Khảo sát các hệ truyền động bám công suất nhỏ thấy rằng hầu hết các hệ thống này đều có các hộp số và là loại giảm tốc với mục đích chính là làm tăng mô men truyền động Động cơ công suất nhỏ thƣờng đƣợc chế tạo kèm hộp số với tỉ số truyền hữu hạn Ngoài hộp số, trong cơ cấu công. .. nƣớc liên quan đến việc nâng cao chất lƣợng hệ bám ĐCV công suất nhỏ dƣới hai vấn đề: thứ nhất là nghi n cứu điều khiển động cơ van và thứ hai là nghi n cứu điều khiển hệ thống bám động cơ van 1.6.1 Vấn đề điều khiển động cơ van ĐCV đƣợc điều khiển bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau Có thể tìm thấy một số công trình có liên quan đến vấn đề này nhƣ sau: điều khiển rời rạc: có ở các tài liệu [17], [22],... áp điều khiển động cơ, k  k k e với k  và k e lần lƣợt là hệ số khuếch đại của cảm biến vị trí rô to và bộ KĐCS trong động cơ;  là góc quay của trục động cơ Với mô hình trên, ta có thể quan 19 niệm đầu vào động cơ van là điện áp điều khiển udk và mô men tải Mc , đầu ra là góc quay (hoặc tốc độ) trục cơ Hình 1.6 Họ đặc tính cơ và đặc tính cơ điện của ĐCV Đối với ĐCV, đặc tính tĩnh phụ thuộc vào tính. .. robot và cả lực mà robot sinh ra Đã có nhiều công trình nghi n cứu về các phƣơng pháp điều khiển khiển robot, trong đó có thể kể đến các phƣơng pháp điều khiển quỹ đạo chuyển động cho robot nhƣ là: điều khiển phản hồi tuyến tính hóa, điều khiển PD bù trọng trƣờng, điều khiển động lực học ngƣợc thích nghi, điều khiển trƣợt Dƣới đây sẽ xem xét một cách ngắn gọn về các nguyên lý điều khiển để thấy đƣợc các. .. ở các hệ bám trên tàu biển mà ở đó cần dải điều chỉnh tốc độ rộng, tần suất khởi động lớn, ở các hệ truyền động thuộc ngành hàng không vũ trụ, các hệ truyền động trên ô tô, các thiết bị y sinh, máy cắt gọt kim loại, các máy in công nghi p, trong chế tạo robot, thậm chí cả ở các đồ dùng gia đình Sở dĩ có ứng dụng rộng rãi nhƣ vậy là do: các đặc tính điều khiển lý tƣởng, tính đa dạng trong kết cấu và. .. pháp điều khiển nó có ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng chung của hệ thống Quan trọng nhất đối với động cơ điện sử dụng trong điều khiển tự động là phải đảm bảo công suất, phạm vi điều chỉnh, độ tuyến tính của các đặc tính tĩnh, tính ổn định của các tham số, tính tác động nhanh, kích thƣớc, trọng lƣợng nhỏ, tiêu tốn ít năng lƣợng [1], [29] Điều này đặc biệt quan trọng với một lớp các hệ bám trong các. .. BĐK thích nghi bền vững cho chuyển động có khớp nối mềm [14]; BĐK thích nghi trên cơ sở kết hợp các phƣơng pháp điều khiển thích nghi bền vững cho truyền động có khe hở bánh răng trong bộ truyền [10]; BĐK bền vững - thích nghi [99] và rất nhiều các công trình khác 23 Để làm rõ ƣu nhƣợc điểm của mỗi phƣơng pháp, ta sẽ phân tích trƣờng hợp hệ bám trong robot bƣớc, một điển hình của hệ bám công suất nhỏ. .. VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÁM VÀ VẤN ĐỀ NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÁM 1.1 Đặt vấn đề Hệ truyền động bám (HTĐB) là một bộ phận của hệ thống bám nói chung có sơ đồ chức năng chung nhất đƣợc trình bày trên hình 1.1, trong đó phần tử đo lƣờng so sánh góc quay của cơ cấu phát φv với góc quay của đối tƣợng điều chỉnh φr [1] Có rất nhiều các định nghĩa về hệ bám, chẳng hạn nhƣ ở [4]: Hệ thống truyền động