Ứng dụng hệ mờ nowrron điều khiển bộ lọc tích cực cho lò nấu thép cảm ứn

Header Page of 126 B GIO DC V O TO I HC NNG Vế TUN NG DNG H M N RON IU KHIN B LC TCH CC CHO Lề NU THẫP CM NG Chuyờn ngnh: T ủng húa Mó s: 60.52.60 TểM TT LUN VN THC S K THUT Nng, Nm 2012 Footer Page of 126 Header Page of 126 Cụng trỡnh ủc hon thnh ti I HC NNG Ngi hng dn khoa hc: TS NGUYN Bấ Phn bin 1: TS NGUYN C THNH Phn bin 2: PGS.TS ON QUANG VINH Lun ủc bo v ti Hi ủng chm Lun tt nghip thc s k thut hp ti i hc Nng vo ngy 09 thỏng 06 nm 2012 Cú th tỡm hiu lun ti: - Trung tõm Thụng tin - Hc liu, i hc Nng - Trung tõm Hc liu, i hc Nng Footer Page of 126 Header Page of 126 M U Lý chn ủ ti Vi mc tiờu cụng nghip húa hin ủi húa ủt nc v chin lc ủn nm 2020 Vit Nam tr thnh nc cụng nghip thỡ ủ nõng cao cht lng ủin nng l mt nhng nhng ủ ủc ngnh ủin núi riờng v nh nc núi chung ủt lờn hng ủu Tuy nhiờn vi s phỏp trin cụng nghip hin ca nc ta, nhiu nh mỏy xớ nghip ủc hỡnh thnh khp ni, cỏc lũ cụng nghip ngy cng ủc s dng nhiu cỏc khu cụng nghip nh: lũ cm ng, lũ h quang, lũ ủin tr õy chớnh l mt cỏc nguyờn nhõn hng ủu dn ủn tn tht ủin nng, cht lng ủin kộm, gõy nh hng cỏc thit b vin thụng Vi tc ủ cụng nghip húa nc ta hin nay, vic ỏp dng cỏc tiờu chun khng ch mc thi súng hi trờn li ủin ủ hn ch nh hng ca chỳng ti cỏc thit b tiờu dựng khỏc v ủm bo cht lng ủin nng l ủiu tt yu Trờn th gii ủó v ủang ỏp dng cỏc tiờu chun ủ khng ch mc thi súng hi nh tiờu chun: IEEE 159-2002, IEC 1000-4-3 Nh vy vic nghiờn cu ủiu khin cỏc b lc ủ gim súng hi cỏc lũ cụng nghip ny thi l ủ cp thit, nhm nõng cao cht lng ủin nng cho li ủin Nm bt ủc ủ ny, tụi ủó quyt ủnh chn ủ ti: ng dng h m nron ủiu khin b lc tớch cc cho lũ nu thộp cm ng Mc ủớch nghiờn cu ti nghiờn cu ng dng h m nron ủiu khin b lc tớch cc cho lũ nu thộp cm ng, nhm nõng cao cht lng ủin nng cho li ủin i tng v phm vi nghiờn cu i tng nghiờn cu: B lc tớch cc AF Ngun ti lũ nu thộp cm ng Lý thuyt ủiu khin m nron Phn mm Matlab/Simulink Phm vi nghiờn cu: Footer Page of 126 Header Page of 126 iu khin b lc tớch cc AF cho ngun lũ nu thộp cm ng ng dng h m nron Mụ phng quỏ trỡnh ủiu khin Phng phỏp nghiờn cu Nghiờn cu lý thuyt kt hp vi mụ phng kim chng trờn phn mm Matlab/Simulink í ngha khoa hc v thc tin ca ủ ti í ngha khoa hc v thc tin ca ủ ti l xõy dng cu trỳc ủiu khin v b ủiu khin m neural, ủiu khin b lc tớch cc cho lũ nu thộp cm ng, nhm gim súng hi lũ thi ủ nõng cao cht lng ủin nng cho li ủin ti hon ton cú th ng dng vo thc tin Cu trỳc lun Lun ủc trỡnh by theo cu trỳc nh sau: M U CHNG 1: Lề CM NG V SểNG HI DO Lề CM NG GY RA Ni dung chng th nht l nờu tng quan v lũ nu thộp cm ng, phõn loi cỏc lũ cm ng ủang ủc s dng hin nay, ủc bit l lnh vt cụng nghiờp Phõn tớch súng hi lũ nu thộp cm ng gõy CHNG 2: CC PHNG PHP LC SểNG HI Ni dung chng hai l tỡm hiu v nguyờn nhõn, tỏc hi v cỏc phuụng phỏp lc súng hi, cỏc tiờu chun khng ch mc thi súng hi lờn li ủin trờn th gii CHNG 3: PHNG PHP IU KHIN S DNG H M NRON Ni dung chng ba l tng quan ủiu khin m, tỡm hiu mng n ron v thut toỏn lan truyn ngc, kt hp ủiu khin m v mng n ron, s dng cụng c ANFIS matlab ủ thit k h m n ron, s dng b son tho ANFIS GUI CHNG 4: NG DNG H M NEURAL IU KHIN B LC TCH CC CHO Lề NU THẫP CM NG Ni dung chng bn l ng dng h m n ron ủ thit k ủiu khin b lc tớch cc cho lũ nu thộp cm ng Tin hnh mụ phng ly kt qu trờn phn mm matlab simulink CHNG 5: NH GI KT QU T C Ni dung chng ny l ủỏnh giỏ kt qu ủt ủc t vic ng dng h m n ron ủiu khin b lc tớch cc cho lũ nu thộp cm ng, so sỏnh vi phng phỏp ủiu khin m Footer Page of 126 Header Page of 126 Chng - Lề CM NG V SểNG HI DO Lề CM NG GY RA 1.1 Tng quan v lũ nu thộp cm ng 1.1.1 Gii thiu chung v lũ cm ng Nguyờn lý lm vic ca lũ cm ng da vo hin tng cm ng ủin t, mt kim loi vo mt t trng bin thiờn, kim loi xut hin dũng ủin xoỏy, nhit nng dũng ủin xoỏy ủt núng kim loi 1.1.2 Cỏc b ngun tn s cao - Dựng mỏy phỏt ủin ủc bit tn s cao kt cu c khớ nờn tn s ca mỏy phỏt khụng vt quỏ 2000Hz - B bin tn dựng thyristor cụng ngh ch to linh kin bỏn dn cha ch to ủc loi thyristor tn s cao nờn tn s ch gii hn ti 2000Hz - B bin tn dựng ủốn phỏt ủin t, tn s cao ti 400kHz bng cỏch dựng ủốn ủin t ba cc nhng hiu sut ca b ngun khụng cao, tui th ca ủốn thp 1.1.3 Phm vi ng dng ca thit b gia nhit tn s - Nu chy kim loi mụi trng khụng khớ (lũ kiu h) mụi trng chõn khụng hoc khớ tr (lũ kiu kớn) - Thc hin cỏc nguyờn cụng nhit luyn nh tụi, ram; ủc bit ng dng ủ tụi b mt cỏc chi tit nh bỏnh rng, c trc khuu ca ủng c ủiờzen yờu cu ủ cng b ngoi cao 1.2 Lũ nu thộp cm ng s dng mch nghch lu cng hng ngun dũng song song 1.2.1 Gii thiu v mch lũ cng hng song song H thng cung cp ủin cho mch lũ cng hng song song Hỡnh 1 Mch lũ cm ng song song Footer Page of 126 Header Page of 126 1.2.2 Mụ hỡnh húa lũ nu thộp cm ng s dng mch nghch lu cng hng ngun dũng song song trờn phn mm matlab/Simulink Cỏc thụng s ca mụ hỡnh: - in ỏp cp vo phớa chnh lu: UP=220V, f=50(Hz) - in ỏp ủnh mc trờn ti: 800(V) - Tn s ủnh mc ca ti: 700(Hz) - Cụng sut ủnh mc ca ti: 300(kW) - in tr v ủin khỏng ca ủng dõy, mỏy bin ỏp trc B1 v sau B1 ln lc l: RS=0.1, LS=0.03mH, Rl=0.15, Ll=0.07mH Kho Mạch Bộ nghịch lu cộng lợng lọc đòn bẩy hởng nguồn dòng Bô chỉnh lu có điều khiển Mạch Tải lò nấu thép khởi động L R C CKđ L Xung kích tiristor iC Bộ điều khiển cộng hởng iLt Hỡnh Mch cp ủin cho ti lũ nu thộp cm ng S ủ mụ hỡnh h thng ủc mụ phng trờn Matlab/Simulink hỡnh sau Do luong va hien thi Out_V34 In_ic Out_V12 In_iL Bo dk phat xung dk_V12 A A aA A A B B bB B B C C cC C C i + - Icl Out1 InL1 Out_iL Out2 InL2 Out_iC dk_V34 Nguon pha Rs - Ls B1 Rl - Ll + v - Ucl + - CL co dieu khien Bo NLCH nguon dong Lo nau thep cam ung Hỡnh Mụ hỡnh h thng cung cp ủin lũ nu thộp cm ng trờn phn mm Matlab/Simulink Footer Page of 126 Header Page of 126 1.3 Súng hi v nh hng ca súng hi lũ nu thộp cm ng gõy lờn li ủin Phõn tớch ph dũng ủin pha A ti cỏc giỏ tr cho ta cỏc kt qu nh sau: 500 -500 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Fundamental (50Hz) = 761.9 , THD= 15.22% Mag (% of Fundamental) 15 10 0 10 15 Harmonic order 20 25 30 Hỡnh Ph tớn hiu dũng ủin pha A ng vi Lt=78.158àH Chng SểNG HI V CC PHNG PHP LC SểNG HI 2.1 Tng quan v súng hi Súng hi l trng hp riờng ca súng ủiu hũa, súng ủiu ho cú th coi l tng ca cỏc dng súng sin m tn s ca nú l bi s ca tn s c bn, nu bi s l s nguyờn thỡ gi l hi (harmonic), bi s khỏc s nguyờn gi l hin tng õm hi (interharmonic) Hay núi cỏch khỏc mt súng ủiu hũa bt k l tng ca súng thnh phn c bn v cỏc thnh phn ủiu hũa bc cao hn 2.2 Nguyờn nhõn gõy súng hi Mỏy bin ỏp: ng c: Cỏc ủốn hunh quang: Cỏc thit b h quang: Thit b ủin t cụng sut: 2.3 nh hng ca súng hi Footer Page of 126 Header Page of 126 S tn ti súng ủiu hũa bc cao gõy nh hng ti tt c cỏc thit b v ủng dõy truyn ti ủin Chỳng gõy quỏ ỏp, mộo ủin ỏp li lm gim cht lng ủin nng Núi chung chỳng gõy tng nhit ủ cỏc thit b v nh hng ti cỏch ủin, lm tng tn hao ủin nng, lm gim tui th ca thit b, nhiu trng hp thm cũn gõy hng thit b 2.4 Mt s tiờu chun gii hn thnh phn súng hi trờn li Tiờu chun IEEE std 519 Tiờu chun IEC 1000-3-4 2.5 Cỏc phng phỏp lc súng hi Cỏc b lc súng hi ủc s dng ph bin hin l: B lc th ủng (Passive Filter) B lc ch ủng (Active Filter) B lc hn hp c ch ủng v th ủng Chng PHNG PHP IU KHIN S DNG H M NRON 3.1 S kt hp gia logic m v mng nron 3.1.1 Khỏi nim Hai tiờu c bn tr giỳp cho ngi thit k logic m v mng nron th hin trỏi ngc (bng 3.1) Hai tiờu c bn giỳp ngi thit k logic m v mng nron Tiờu Th hin tri thc Kh nng hc Mng nron Khụng tng minh, khú thớch v khú sa ủi Logic m gii Tng minh, d kim chng hot ủng v d sa ủi Cú kh nng hc thụng qua cỏc Khụng cú kh nng hc: bn d liu phi t kim tra tt c 3.1.2 Kt hp ủiu khin m v mng nron 3.2 Nron M Xột mng nron nh hỡnh sau Trong ủú: cỏc tớn hiu vo-ra v cỏc trng s ủu l s thc; Hai nron ủu vo khụng lm thay ủi tớn hiu nờn ủu ca nú cng l ủu vo Footer Page of 126 Header Page of 126 Hỡnh Mng nron Tớn hiu xi kt hp vi trng s wi to thnh tớch: pi = wixi, i = 1,2 u vo ca nron tng l s kt hp ca cỏc pi theo phộp cng: p1 + p2 = w1x1 + w2x2 Nron ny dựng mt hm chuyn f ủ to ủu y = f ( w1 x1 + w2 x ), f ( x) = 1 + e x Mng nron dựng phộp nhõn, phộp cng v hm dng ch S ủc gi l mng nron chun Nu mng nron dựng cỏc phộp toỏn khỏc nh t-norm, t-conorm ủ kt hp d liu ủc gi l mng nron lai Mng nron lai l c s ủ to cu trỳc nron m da trờn cỏc phộp toỏn m cú mng nron m ta thc hin: Biu din cỏc ủu vo (thng l cỏc ủ ph thuc) x1, x2 v trng s w1, w2 trờn khong [0, 1] Mng nron lai cú th khụng dựng cỏc phộp toỏn nhõn, phộp toỏn cng hoc hm dng ch S bi vỡ kt qu ca cỏc phộp toỏn ny cú th khụng nm khong [0, 1] 3.3 Hun luyn mng nron-m i vi mụ hỡnh m, mi quan h phi tuyn vo-ra ph thuc rt nhiu vo cỏc phõn vựng m ca khụng gian vo-ra Do ủú vic chnh ủnh hm liờn thuc cỏc mụ hỡnh m tr nờn rt quan trng Trong mng nron m vic chnh ủnh ny cú th xem nh l ủ ti u dựng gii thut hc ủ gii quyt u tiờn ta gi ủnh cỏc hm liờn thuc cú mt hỡnh dng nht ủnh Sau ủú ta thay ủi cỏc thụng s ca hỡnh dng ủú qua quỏ trỡnh hc bng mng nron Vy ta cn mt d liu dng cỏc cp vo-ra mong mun ủ cho mng nron hc v cng cn phỏi cú mt bng cỏc lut s da trờn cỏc hm ph thuc ủú Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 3.4 ANFIS Mng thớch nghi da trờn c s h suy lun m (Adaptve Network-based Fuzzy Inference System-ANFIS), ủc Jang ủ xut nm 1992 S dng cỏc lut hc m dng TSK nh sau: Lut hc th j l Rj cú dng: If x1 is Aj1 And x2 is Aj2 And And xn Ajn n Then f j = j ( p0j + pij xi ) i =1 Vi l cỏc bin ngụn ng ủu vo (i=1,2,3,n), y l bin ủu Aji(xi) l cỏc bin ngụn ng m ca bin ủu vo xi, àAji(xi) l hm liờn thuc ca mi bin ngụn ng ủu vo (j=1,2,3,n), pji thuc hp R l cỏc h s ca hm tuyn tớnh fj(x1, x2, xn) 3.5 S dng cụng c ANFIS matlab ủ thit k h m - nron (Anfis and the Anfis editor GUI) 3.5.1 Khỏi nim 3.5.2 Mụ hỡnh hc v suy din m thụng qua ANFIS (Model Learning and Inference Through ANFIS) K thut ny c ch cho mụ hỡnh m cú th tc ủ hc thụng tin v d liu theo th t c tớnh cỏc tham s ca hm liờn thuc m nú cho phộp kt hp vi h thng suy din m theo hng d liu vo/ra nht ủnh Phng phỏp hc ny lm vic tng t nh mng nron B cụng c lụgic m dựng ủ thc hin vic ủiu chnh tham s ca hm liờn thuc ủc gi l anfis Ta cú th m anrs t dũng lnh hoc t giao din ủ ho (ANFIS Editor GUI) Hai cỏch ny tng t nhau, chỳng ủc s dng hoỏn ủi Tuy nhiờn, gia chỳng cng cú ủi chỳt khỏc bit 3.5.3 Xỏc nhn d liu hun luyn (Familiarity Brecds Validation) S dng b son tho ANFIS GUI Cỏc chc nng ca ANFIS GUI Khuụn dng d liu v b son tho ANFIS GUI: kim tra v hun luyn (Data Formalities and the ANFIS Editor GUI: Checking and Training) Footer Page 10 of 126 Header Page 11 of 126 Chng NG DNG H M NRON IU KHIN B LC TCH CC CHO Lề NU THẫP CM NG 4.1 Xỏc ủnh cu trỳc b lc tớch cc AF cho lũ nu thộp cm ng Cu trỳc tng quỏt ca ton b lũ nu thộp cm ng v b lc tớch cc song song ủc trỡnh by nh hỡnh sau: Hỡnh Cu trỳc tng quỏt ca lũ nu thộp cm ng cú b lc AF 4.2 Tớnh toỏn cỏc thụng s ca b lc AF Cỏc thụng s ca b lc tớch cc AF ủc tớnh chn [6], [7], [9] nh sau: 4.2.1 Tớnh chn giỏ tr ngun mt chiu cp cho nghch lu Giỏ tr cc tiu ca ngun mt chiu: Emin > Vs = 2,45Vs = Ud0 Thụng thng chn ngun mt chiu giỏ tr: E = (1,2 ữ1,3)Ud0 Chn h s 1,3 thỡ ngun mt chiu cp cho mch nghch lu l: E =1,3Ud0 = 1,3x2,45x220 = 700 (V) 4.2.2 Tớnh chn giỏ tr t ủin C Giỏ tr t ủin C ủc tớnh toỏn cho ủm bo to ủc ngun cp n ủnh cho mch nghch lu l E = 700(V) v C phi ủ ln ủ loi b ủc nhng thnh phn ủin ỏp ln tn trờn t Cụng thc tớnh ủin dung C nh sau: Footer Page 11 of 126 Header Page 12 of 126 S E U 21 C= Trong ủú : S l cụng sut biu kin ca b lc E l giỏ tr sc ủin ủng mt chiu cp cho mch nghch lu U ủ bin thiờn ủin ỏp trờn t (ly khong 5%E) Ta cú: U = 5%E = 5%.700 = 35(V) Tớnh toỏn cụng sut biu kin ca b lc, cụng sut ca b lc s bng tng cụng sut gõy cỏc thnh phn súng hi t bc ủn bc 63 chim t l hu ht, ủú s tớnh toỏn cụng sut b lc da trờn cỏc thnh phn hi bc cao ny Ta cú: I n=2 THD = I n=2 n=2 I1 n = THD.I1 n = THD.I1 =15,22%.318 = 48,4 (A) 60 I n Cụng sut biu kin ca b lc l: S = 3UpIp = 3.220.48,4 = 31943,736 (VA) Vy giỏ tr ủin dung C l: C= S 31943, 736 = 7, 275.10 ( F ) E.U 21 700.35 2.2 50 4.2.3 Tớnh chn giỏ tr ủin cm Lf L fmax = V f Vs 4t f t = E Vs 4t f t Trong ủú: Vf l ủin ỏp ủu ca nghch lu Vs l ủin ỏp ngun t l biờn ủ ca xung tam giỏc ft l tn s ca xung tam giỏc Chn t = 10 ; ft = 10kHz thay vo ta ủc: Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 L fmax = E Vs 700 220 = = 1, 2.10 ( H ) 4t f t 4.10.10000 Chn Lf = 0.7 (mH) 4.2.4 Xỏc ủnh v la chn thụng s van ủiu khin Vỡ cỏc van cú tn s ủúng ct cao nờn ta chn van loi IGBT, vic la chn van l s kt hp ca nhiu yu t nh dũng cc ủi qua van, ủin ỏp ngc cc ủi ủt lờn van, tn s ủúng ngt, tn tht ủúng ngt, ủiu kin lm mỏtVic tớnh toỏn la chn van rt phc ủũi hi nhiu yu t Trong lun ny ta chn s b van theo dũng ủin cc ủi qua van Dũng ủin cc ủi qua van bng tng cỏc thnh phn súng hi gõy ra, nh ủó phõn tớch trờn cỏc thnh phn súng hi t bc ủn bc 60 chim t l hu ht v cú giỏ tr hiu dng l 48,4 (A) Vi tn nhit cú tit din ủ ln v ủiu kin lm mỏt bng qut ta cú th chn van vi dũng ủnh mc qua van l: Iủm = 2Imax = 2x48,4 = 96,8 (A) Nh vy s b ta cú th chn cỏc van IGBT vi dũng 160 (A) 4.3 Cu trỳc ủiu khin AF ủiu khin AF phỏt dũng ủin hi bỏm theo dũng ủin hi trờn ti ta thc hin theo cu trỳc [6], [16] nh hỡnh sau: Lũ nu il is thộp if BPF cm ng LPF LPF Lf AF - + B ủiu PWM khin Hỡnh Cu trỳc ủiu khin b lc tớch cc AF 4.3.1 Xỏc ủnh dũng ủin bự hi (iref) Mt nhng bc ủ ủiu khin b lc tớch cc l cn phi xỏc ủnh dũng bự hi chớnh xỏc v nhanh V thc cht dũng bự hi chớnh l ủo ca dũng hi trờn ti, Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 cú rt nhiu phng phỏp ủ xỏc ủnh dũng hi trờn ti nh bin ủi Fourier nhanh (FFT/Fast Fourier Transform), lý thuyt p-q tc thi, lý thuyt h quy chiu d-q ủng b, mng n ron thớch nghi, s dng cỏc b lc tng t hoc s thớch hp ủ tỏch cỏc thnh phn hi Lun s dng gii phỏp tỏch dũng ủin hi bng hai b lc thụng di (Band pass filter) ni tip S ủ mch ủin v ủc tớnh ca BPF nh hỡnh sau: Hỡnh S ủ mch ủin v ủc tớnh band pass filter Hm truyn ủt [6], [16] ca BPF l: H BPF ( s ) = K B.s s + B.s + c2 Trong ủú: K l h s khuch ủi s l toỏn t Laplace B l mt tn s gúc bng 2fb, fb = f2 - f1 c l tn s ct 4.3.2 B lc thụng thp (LPF) hn ch nhng dũng ủin hi cú tn s quỏ cao nhng biờn ủ khụng nh hng ủỏng k, ta dựng b x lý LPF l b lc thụng thp (Low pass filter) S ủ mch ủin nh hỡnh sau [6], [16]: Vin i1 i2 C i3 R2 R1 Vout + Hỡnh 4 S ủ mch ủin LPF Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 Hm truyn ủt [6], [16] ca LPF l: H LPF ( s) = K s +1 Trong ủú: K = -R2/R1 , l h s khuych ủi = R2C, l hng s thi gian ca b lc Tn s ct: f c = = (Hz); R2C c = f c = = R2C 4.3.3 Phng phỏp ủiu ch PWM Phng phỏp ủiu ch PWM ủc thc hin nh hỡnh sau [6], [16] Tớn hiu sai lch dũng sau qua b lc thụng thp ủc b ủiu khin x lý thnh tớn hiu u, tớn hiu u so sỏnh vi súng tam giỏc cú tn s rt cao to thnh chui xung cú chu kỡ bng Ttam giỏc nhng b rng xung thay ủi ph thuc vo tớn hiu u Chui xung ny qua khõu relay to thnh tớn hiu ủiu khin cỏc van ca nghch lu Hỡnh Phng phỏp ủiu ch PWM 4.4 ng dng h m ủiu khin b lc tớch cc cho lũ nu thộp cm ng 4.5.1 Xõy dng b ủiu khin m u vo b ủiu khin m ny l sai lch e = iref - if v ủo hm sai lch de/dt (kớ hiu de) Tớn hiu l u M húa Min giỏ tr ca bin ngụn ng ủu vo sai lch ủc chn nh sau: Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 e = [-15ữ15] (A) Hm liờn thuc ca bin ngụn ng sai lch ny ủc chn nh hỡnh 4.10 àeT = [àN(x) àZ(x) àP(x)] Hỡnh M húa bin ngụn ng e Min giỏ tr ca bin ngụn ng ủu vo ủo hm sai lch ủc chn nh sau: de = [-15e4ữ15e4] (A/s) Hm liờn thuc ca bin ngụn ng ủo hm sai lch ny ủc chn nh sau: àdeT = [àN(x) àZ(x) àP(x)] Hỡnh M húa bin ngụn ng de Min giỏ tr ca bin ngụn ng ủu u ủc chn nh sau: u = [-1 1] (V) Hm liờn thuc ca bin ngụn ng ủin ỏp ny ủc chn nh hỡnh 4.12 àuT = [àBN(x) àN(x) àZ(x) àP(x) àBP(x)] Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 Hỡnh M húa bin ngụn ng u Lut hp thnh Vi m ca mi ủu vo, ta xõy dng ủc x = lut ủiu khin Cỏc lut ủiu khin ny ủc xõy dng theo cỏc nguyờn tc sau: Nu e bng khụng thỡ u bng khụng Nu e dng v de õm thỡ u dng Nu e dng v de õm hoc dng hoc bng khụng thỡ u dng nhiu Nu e õm v de dng thỡ u õm Nu e õm v de õm hoc dng hoc bng khụng thỡ u õm nhiu Ta xõy dng bng hp thnh nh sau: Bng lut hp thnh e N Z P N BN P BP Z BN Z BP P BN N BP de Chn lut hp thnh Max-Min Gii m Gii m bng phng phỏp ủim trng tõm 4.5.2 Kt qu mụ phng trờn phn mm Matlab/Simulik s dng b ủiu khin m S ủ tng quỏt ca h thng ủc trỡnh by trờn hỡnh 4.14 Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 Out_V34 In_ic Out_V12 In_iL Bo dk phat xung dk_V12 A A aA aA A A B B bB bB B B C C cC cC C C B1 B2 Icl + -i Out1 InL1 Out_iL Out2 InL2 Out_iC dk_V34 Rs - Ls Nguon pha + v - Ucl + - Rl - Ll CL co dieu khien BPF Bo NLCH nguon dong Lo nau thep cam ung Fuzzy Logic Controller LPF LPF Do luong va hien thi Pulses Lf i + - A i + - B i + - C AF Hỡnh S ủ tng quỏt ca h thng s dng b ủiu khin m Thụng s mụ phng STT Tờn cỏc khõu Thụng s Giỏ tr Ngun ba pha ba dõy in tr v ủin cm trc B1 in tr v ủin cm sau B2 B lc BPF v LPF iu ch xung PWM e, f RS, LS R l, L l , K, t , f t B lc AF 220V, 50Hz 0.1, 0.03mH 0.15, 0.07mH 0.707, 1, 510-5s 1, 10kHz 700V, 0.5m, 7,310-4F, 0.7mH E, R, C, Lf Kt qu mụ phng Dũng ủin ngun pha A (isA) isA (A) 500 -500 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Fundamental (50Hz) = 765.7 , THD= 2.30% Mag (% of Fundamental) 20 15 10 0 10 15 Harmonic order 20 Hỡnh 10 Ph tớn hiu ủin ỏp pha A Footer Page 18 of 126 25 30 Header Page 19 of 126 Theo kt qu phõn tớch mụ phng ta thy tng ủ mộo dng THD ca dũng ủin pha A l THD=2,3% nm gii hn cho phộp ca tiờu chun IEEE std 159 4.5 ng dng h m nron ủiu khin b lc tớch cc cho lũ nu thộp cm ng 4.6.1 Xõy dng d liu hun luyn xõy dng d liu huyn luyn, ta s dng d liu t b ủiu khin m ủiu khin b lc tớch cc AF ( mc 4.5) Trong quỏ trỡnh thc thi ủiu khin b lc AF s dng h m, ta tin hnh thu thp d liu vo ra, sau ủú tin hnh phõn tớch, ủỏnh giỏ v cui cựng l quyt ủnh sa ủi d liu cho phự hp D liu ny ủc lu file excel vi tờn trndata.mat (phn ph lc) 4.6.2 S dng cụng c ANFIS Matlab thit k h m nron ủiu khin b lc tớch cc AF cho lũ nu thộp cm ng load trndata.mat M ca s son tho ANFIS GUI (ANFIS EDITOR GUI) M ca s son tho ANFIS GUI bng cỏch: t ca s lnh ca Matlab, ta thc hin dũng lnh sau: anfisedit Sau ta thc hin lnh trờn s xut hin ca s son tho ANFIS GUI nh trờn hỡnh sau: Hỡnh 11 Ca s son tho ANFIS GUI Ta tin hnh nhp d liu hun luyn bng cỏch: Trong khung Load data ta chn Training v worksp, sau ủú bm chn nỳt Load data, mt ca s GUI nh hin cho phộp nhp tờn d liu t workspace, thc hin tờn d liu trndata sau ủú ta Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 nhn nỳt OK Xut hin ca s vi d liu luyn ủc mụ t nh trờn hỡnh 4.19 Hỡnh 12 Ca s hun luyn ca s ANFIS EDITOR Chn cỏc thụng s ban ủu cho ANFIS Bc ny ta chn cỏc thụng s ban ủu cho FIS v cỏc thụng s ban ủu cho cỏc hm liờn thuc To FIS ban ủu cho ANFIS Ta to trc cỏc thụng s ban ủu cho FIS v lu thnh setpara.fis (xem phn ph lc) Ta tin hnh ti thụng s ban ủu cho FIS danh mc Generate FIS Chn Load from file danh mc Generate Sau ủú bm vo nỳt Load, s xut hin ca s, ủú ta truy cp vo ủng dn cha ci ủt setpara.fis (xem setpara.fis ph lc 2) Hun luyn ANFIS Ta chn cỏc thụng s hun luyn v phng phỏp hun luyn danh mc Train FIS Chn phng phỏp hun luyn cho ANFIS theo theo phng phỏp hn hp gia bỡnh phng cc tiu v lan truyn ngc hybrid Chn sai lch cho phộp bng Chn chu k hun luyn l 10 Sau chn xong phng phỏp hun luyn v cỏc thụng s hun luyn, ta tin Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 hnh hun luyn bng cỏch bm vo nỳt Train Now danh mc Train FIS Hỡnh 13 Kt qu hun luyn Quan sỏt hỡnh trờn ta thy sau 10 chu k hun luyn thỡ sai lch hun luyn l 0.001072 Sau hun luyn xong ta xut ma trn FIS vi tờn fismatrix.fis lu th mc MOPHONG ủ chy mụ phng h thng Kt qu mụ phng vi ANFIS Sau cú ma trn FIS fismatrix.fis ta tin hnh mụ phng h thng, v kt qu ủt ủc nh sau: in ỏp ngun pha A (usA) usA (V) 200 -200 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Fundamental (50Hz) = 234.8 , THD= 3.99% Mag (% of Fundamental) 20 15 10 0 10 15 Harmonic order 20 25 Hỡnh 14 Ph tớn hiu ủin ỏp pha A Footer Page 21 of 126 30 Header Page 22 of 126 Theo kt qu phõn tớch mụ phng ta thy tng ủ mộo dng THD ca ủin ỏp pha A l THD=3.99% nm gii hn cho phộp ca tiờu chun IEEE std 159 Dũng ủin ngun pha A (isA) 500 -500 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Fundamental (50Hz) = 760.2 , THD= 1.28% Mag (% of Fundamental) 20 15 10 0 10 15 Harmonic order 20 25 30 Hỡnh 15 Ph tớn hiu dũng ủinpha A Theo kt qu phõn tớch mụ phng ta thy tng ủ mộo dng THD ca dũng ủin pha A l THD=1.28% nm gii hn cho phộp ca tiờu chun IEEE std 159 Chng NH GI KT QU T C 5.1 ỏnh giỏ kt qu ủt ủc s dng h m nron tin cho vic ủỏnh giỏ v so sỏnh cỏc kt qu ủt ủc, ta tin hnh phõn tớch k thờm v kt qu mụ phng chng Ta xem xột dũng ủin pha A trc v sau ủim ni chung AF vi h thng lũ 800 600 400 200 -200 -400 -600 -800 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 Hỡnh Dũng ủin ti ilA v dũng ủin ngun isA Footer Page 22 of 126 0.08 Header Page 23 of 126 Ph tớn hiu ca dũng ủin sau ủim ni chung ilA Fundamental (50Hz) = 764 , THD= 15.22% Mag (% of Fundamental) 15 10 0 10 15 Harmonic order 20 25 30 Hỡnh Ph tớn hiu ca dũng ủin sau ủim ni chung ilA Ph tớn hiu ca dũng ủin pha A trc ủim ni chung isA Fundamental (50Hz) = 760.2 , THD= 1.28% Mag (% of Fundamental) 15 10 0 10 15 Harmonic order 20 25 30 Hỡnh Ph tớn hiu ca dũng ủin pha A trc ủim ni chung isA d dng quan sỏt ta gp hai s ủ phõn tớch ph dũng ủin trờn thnh mt s ủ chung nh hỡnh sau: Hỡnh Ph tớn hiu ca dũng ủin isA v ilA Ta d dng nhn thy tng ủ mộo dng ca dũng ủin ti sau ủim ni chung ilA l THDilA=15,22% vt quỏ gii hn tiờu chun cho phộp IEEE std 159 (