Nghiên cứu nâng cao chất lượng truyền động điện một chiều sử dụng trong hệ tuỳ động

Header Page of 126 VIT NAM I HC THI NGUYấN TRNG HKT CễNG NGHIP c lp - T - Hnh phỳc *** -o0o - THUYT MINH LUN VN THC S K THUT TI: NGHI ấN CU NNG CAO CHT LNG TRUYN NG IN MT CHIU S DNG TRONG H TU NG Hc viờn: Trn Th Nam Lp: CHK9 Chuyờn ngnh: T ng hoỏ Ngi HD khoa hc: TS.Nguyn Thanh H Ngy giao ti: 01/05/2008 Ngy hon thnh: 20/02/2009 KHOA T SAU I HC NGI HNG DN HC VIấN TS Nguyn Vn Hựng TS.Nguyn Thanh H Trn Th Nam Footer Page of 126 Header Page of 126 Lun Thc s k thut -1- CHNG I TNG QUAN V H TRUYN NG IN MT CHIU I.1.Khỏi nim ng c in núi chung v ng c in mt chiu núi riờng l thit b in t quay, lm vic theo nguyờn lý in t Khi t mt dõy dn vo t trng v cho dũng in chy qua dõy dn thỡ t trng s tỏc dng mt lc t vo dõy dn lm dõy dn chuyn ng ng c in bin i in nng thnh c nng u im ca ng c mt chiu: - ng c in mt chiu cú th dựng lm ng c hay mỏy phỏt cỏc iu kin lm vic khỏc - ng c in mt chiu cú u im ln nht l iu chnh tc v kh nng quỏ ti vỡ vy c ng dng nhng nghnh cụng nghip cú yờu cu cao v iu chnh tc nh cỏn thộp, hm m, giao thụng ti - ng c in mt chiu cú cu to khụng quỏ phc v khú khn cho vic ch to v sa cha.ng c in mt chiu cú di iu chnh rng v cu trỳc mch lc, mch iu khin n gin - Hiu sut lm vic ca ng c in mt chiu tng i cao Vi ng c cụng sut nh khong 75% -85%, ng c cụng sut trung bỡnh v ln khong 85% 94% I 2.S tng quỏt ca h truyn ng in Nng lng (-) R BĐ M Msx ĐL Hỡnh 1-1 S tng quỏt ca h truyn ng in S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Lun Thc s k thut -2- Trong ú: Msx: mỏy sn xut M: ng c truyn ng B: b bin i R: Cỏc b iu chnh L: Thit b o lng ng c thng c dựng l ng c in mt chiu, ng c khụng ng b xoay chiu, ng c bc Cỏc ng c in c cp ngun in t b bin i Cỏc b bin i thng c dựng l cỏc b chnh lu cú iu khin tiristor, cỏc b bin tn tranzitor.Cỏc b iu khin õy cú hai chc nng: Th nht l bin i in nng t dng ny sang dng khỏc, th hai l mang thụng tin iu khin cỏc thụng s u b bin i *H truyn ng in mt chiu thng c phõn loi: + H iu chnh t ng truyn ng in iu chnh trỡ lng t trc khụng i.Vớ d: Duy trỡ tc khụng i, trỡ mụmen khụng i + H iu chnh t ng truyn ng tựy ng( h bỏm) l h iu chnh v trớ, ú cn iu khin t ng theo lng t trc bin thiờn tựy ý, chỳng ta thng gp truyn ng quay ng ten, quay rada, cỏc c cu n dao mỏy ct gt kim loi + H iu chnh t ng truyn ng theo chng trỡnh, thc cht l h iu khin v trớ nhng i lng iu khin phi tuõn theo mt chng trỡnh nh trc, thụng thng i lng iu khin õy l cỏc qu o chuyn ng khụng gian phc nờn cu trỳc ca nú thng gm nhiu trc, chng trỡnh iu khin c ghi li b ng bỡa, bng, a t thng gp cỏc h iu khin theo chng trỡnh trung tõm gia cụng ct gt kim loi, hot ng ca robot sn xut I.3.Mt s phng phỏp ỏnh giỏ n nh v cht lng ca h thng I.3.1.Cỏc thụng s ỏnh giỏ n nh a.Tiờu chun i s S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Lun Thc s k thut -3- Tiờu chun Routh : Gi s h thng cú phng trỡnh c tớnh h kớn nh sau: ao.pn +a1.pn-1 +a2.pn-2 + +an-1.p +a = Tiờu chun Routh phỏt bi u: iu kin cn v h thng t ng in n nh theo tiờu chun Routh l: - phi dng - Cỏc s hng ct th nht ca bng Routh cng phi dng Tiờu chun Huwithz: Cng vi gi thit nh trờn h thng cú phng trỡnh c tớnh kớn nh sau: a0pn + a1pn-1 + a2pn-2 + + an-1p + an = Tiờu chun Huwithz phỏt biu nh sau: iu kin cn v h thng iu khin t ng n nh l: - phi dng - Cỏc nh thc Huwithz phi dng b.Tiờu chun n nh theo c tớnh tn s Mt cỏc tiờu chun thng dựng l tiờu chun n nh Nyquit i vi c tớnh tn Logarit Tiờu chun n nh Nyquit i vi c tớnh tn Logarit c phỏt biu nh sau: iu kin cn v h thng t ng iu khin kớn n nh h h n nh l s chuyn i dng bng s chuyn i õm ca ng c tớnh () vi ng thng (-) khong L() dng Theo hỡnh v (1-2) thỡ h thng t tiờu chun n nh I.3.2 Cỏc ch tiờu cht lng a Ch tiờu ỏnh giỏ cht lng thụng qua c tớnh quỏ p dng cho phng phỏp tng hp theo modul ti u: ct tq n % yờu cu < 8,4T 4,3 p dng cho phng phỏp tng hp theo modul i xng: ct tq n % yờu cu < 16,5T 43,4 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Lun Thc s k thut -4- b Cỏc tiờu chun tớch phõn + Tiờu chun tớch phõn bỡnh phng (ISE) theo tiờu chun ny ỏnh giỏ nng sai lch ln v ỏnh giỏ nh sai lch nh v tiờu chun ỏnh giỏ bi tớch phõn sau: e (t )dt + Tiờu chun ITAE: Theo tiờu chun ny ỏnh giỏ nh sai lch ban u, nhng ỏnh giỏ rt nng sai lch quỏ trỡnh quỏ v c ỏnh giỏ theo tớch phõn sau: t.e(t )dt + Ngoi cũn hay dựng tiờu chun kt hp ITSE nh sau: t.e (t )dt Trong ú: e(t) l hm sai lch Cỏc tiờu chun n nh i s v cỏc ch tiờu cht lng c ỏnh giỏ qua c tớnh quỏ hay dựng nht vỡ nú d ỏp dng v cú tớnh tng minh, trc quan , thuyt phc I.4 Mụ hỡnh toỏn hc ca ng c mt chiu ng c in mt chiu cú nhiu loi, nhng ng c in mt chiu kớch t c lp hay c s dng nhiu vỡ nú cú nhiu u im, s thay th ng c mt chiu kớch t c lp nh sau: Uư + I kt U kt - + Iư CF MC kt ĐC M đt U - Hỡnh 1-2 H thng truyn ng ng c mt chiu kớch t c lp S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Lun Thc s k thut -5- C: ng c mt chiu U: in ỏp t vo phn ng ng c I: Dũng in phn ng Ikt: Dũng in kớch t kt: T thụng kớch t CF: Cun dõy cc t ph CB: Cun dõy bự MT: Mụ men in t MC : Mụ men cn : Tc gúc ca ng c I.4.1 Mụ hỡnh toỏn hc ch xỏc lp ca ng c mt chiu kớch t c lp + Phng trỡnh cõn bng in ỏp phn ng: U = E + I.R + Phng trỡnh sc in ng ng c: E = K.. + Phng trỡnh mụ men in t: Mt = K...I + Phng trỡnh c tớnh c: = U u I u Ru K I.4.2 Mụ hỡnh toỏn hc ch quỏ ng c mt chiu kớch t c lp H phng trỡnh c vit cho ng c nh sau: + Vi mch kớch t: UKT(p) = RKT.IKT (p) + NKT.p KT (p) + p.LKT.IKT (p) + i vi mch phn ng: U(p) = R.I (p) + p.L.I (p)+ p.NKT.KT (p) + E(p) Trong biu thc trờn du (-) kh t, du (+) tham gia t húa + Phng trỡnh cõn bng mụ men: S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Lun Thc s k thut -6- MT = NC +J d dt MT : Mụ men in t ca ng c MC : Mụ men cn ca ph ti J: Mụ men quỏn tớnh ca h ó quy i v trc ng c + Phng trỡnh sc t ng tng: F = IKT.NKT + F(I) F(I) : Sc t ng phn ng phn ng + Sc in ng c c tớnh nh sau: E = C Mụ men in t c tớnh nh sau: MT = CI C: Hng s ph thuc vo cu to ca ng c : T thụng mỏy in mt chiu : Vn tc gúc(rad/s) T cỏc phng trỡnh trờn cú th xõy dng s cu trỳc tng quỏt ca ng c mt chiu kớch t c lp: Uu(p) (-) 1/Ru Iu + Tu p - MC MT Jp n(p) NM NK NKT UKT K P.N KT PKT NKT (1) Hỡnh 1-3 S cu trỳc tng quỏt ca ng c mt chiu kớch t c lp S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Lun Thc s k thut -7- Khi (1) biu din cho phn ng phn ng, t ú thy tớnh phi tuyn ca s l rt cao Nh vy cú th tuyn tớnh húa lõn cn im lm vic v cỏc phng trỡnh tuyn tớnh húa c vit nh sau: + Mch phn ng: U0 + U(p) = R [.I0+I(p) ] +pL[I0 + I(p)] + K[0 + (p)][B +(p)] + Mch kớch t: Uk0 + Uk(p) = Rk.[Ik0+Ik(p)] +pLk[Ik0 + Ik(p)] Mt cỏch gn ỳng ta cú phng trỡnh gia s: U(p)- [k B (p) +k.0 (p)] = R I(p)(1+ T p) U(k) = Rk Ik(p)(1+ Tkp) k.I (p) + k.0 (p) - MC = Jp.(p) T h phng trỡnh trờn ta xỏc nh c s cu trỳc tuyn tớnh húa nh sau: K MC 1/R + Tp U - UK M Ko (-) Ko Ko 1/RkT + Tk p Ko KT Hỡnh 1-4 S cu trỳc tuyn tớnh húa Khi ng c cú t thụng khụng i, cỏc phng trỡnh c vit nh sau: k = const = Cu S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Lun Thc s k thut -8- U(p) = R.I(p)(1+ T p) + Cu.(p) Cu.I(p) MC(p) = J.p.(p) T h phng trỡnh trờn cú th xõy dng c s cu trỳc ca h thng trng hp t thụng khụng i nh sau: Co U(p) 1/R Co + Tp (p) Tp -UC Hỡnh 1-5 S cu trỳc t thụng khụng i Khi ng c cú in ỏp khụng i, t cỏc h phng trỡnh tng quỏt c thnh lp trờn v s dng s n tớnh húa lõn cn im lm vic, thay U(p) vo, tớnh toỏn tng t ta cú hm truyn ca ng c nh sau: W(p) = k1 (1 + T p ) k (1 + Tk p ).(T1T2 p + T3 p + 1) k1, k2 l cỏc h s, T1, T2, T3 l cỏc hng s thi gian I.5.Mụ hỡnh toỏn hc ca b bin i Mụ hỡnh tng quỏt ca b bin i ba pha mc theo s cu: Mch chnh lu cu ba pha gm cỏc thnh phn ch yu: a T b c T 1,3,5 2,4,6 LC ĐC Hỡnh 1-6 Mch ng lc b bin i S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 10 of 126 Lun Thc s k thut -9- S mch in gm tiristor cụng sut Cỏc in ỏp U xoay chiu cung cp cho b chnh lu.Cỏc tiristor T1,2,3 v T2,4,6 cú nhim v iu chnh dũng in cung cp ngun in mt chiu cho ti.Chiu in ỏp nh hỡnh v Cỏc tiristor thay dn dũng nhng lch pha mt gúc =120 Cỏc biu thc tớnh toỏn c vit nh sau: Vi id(t ) l liờn tc: id(t ) = U (t ) E R in ỏp trung bỡnh chnh lu: 6 } 6.U cos tdt Ud0 = { Ud0 = { Ungmax = U } = 2,34 U2 cos vi ti thun tr 6.U = 2,45U2 Phng trỡnh cõn bng in ỏp ca b bin i: 1.Ud0cosmin = 2.Edm+ (Uv) + Imax.R + U max Vi : Ud0 : in ỏp khụng ti ca chnh lu : h s tớnh n s gim ca in ỏp li : h s tớnh n d tr ca mỏy bin ỏp min: gúc iu khin cc tiu (Uv): Tng st ỏp trờn cỏc van R : in tr tng cng ca phn ng R = R + Rba R Imax : Dũng in phn ng cc i U max: St ỏp cc i hin tng trựng dn Edm: Sc in ng nh mc ca ng c Edm = Um - Idm,R S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 10 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 84 of 126 Lun Thc s k thut - 83 - c) Dũng in NHN XẫT : * Khi khụng ti: + Thi gian quỏ quỏ trỡnh ng v quỏ trỡnh hóm: - Khi ng v hóm t vi v trớ t: = 15V, = 10V thi gian quỏ khi ng h thng cú s dng b iu khin m gim c t (1 ữ 3)s tc l chim t (7 ữ 20)% so vi khụng cú b iu khin m + Tc quỏ trỡnh ng nhanh chúng t trng thỏi n nh v ớt dao ng Gia tc ca h thng cú b iu khin m ớt bin thiờn v gi n nh * Khi cú ti: Iti = 51A S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 84 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 85 of 126 Lun Thc s k thut - 84 - Vi = 15V, = 10V thỡ thi gian quỏ ca h thng thay i rt ớt nhng lng quỏ iu chnh ca h thỡ rt nh, tc v dũng in n nh hn Nh vy h thng lm vic ch khụng ti hoc cú ti m bo c cht lng tnh v ng tt hn dựng h PID kinh in * chớnh xỏc: Khi chn cỏc giỏ tr m v lut iu khin thớch hp thi lut iu khin m giỳp cho h t c chớnh xỏc cao, c vi giỏ tr t rt nh Khi v trớ t ln hn nh mc ngoi vic gim thi gian quỏ , b iu khin m cũn gim quỏ iu chnh c bit quỏ trỡnh hóm H thng mụ phng ó c xột ph ti nh mc, iu ú cng chng t tớnh bn vng cao ca h iu khin Thut toỏn v chng trỡnh ó c chun hoỏ nờn vic thc hin khõu b iu khin m tng i n gin S lng giỏ tr m v s lut m cú th chn tu ý nờn ta cú th thc hin b iu khin m theo mt c tuyn phi tuyn mong mun bt k KT LUN 1.Kt lun - Trong bn lun ó nghiờn cu nõng cao cht lng h truyn ng in mt chiu cho mt s kt qu nh sau: + Kho sỏt tng quan v h thng tu ng v trớ, quỏ trỡnh tớnh toỏn cp n cỏc thụng s: in c, in t, mụmen quỏn tớnh, mụmen cn T ú mụ phng cho kt qu: Tc , v trớ, dũng in Vi kt qu ny giỳp cho vic ỏnh giỏ, kho sỏt v nõng cao cht lng S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 85 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 86 of 126 Lun Thc s k thut - 85 - + Cỏc h truyn ng in ca h iu khin v trớ dựng ng c khụng ng b, iu khin cỏc ch lm vic thỡ di iu chnh tc hp, ờm du thp, gõy tn tht nng lng ỏng k, hiu sut thp i vi nhng h yờu cu cụng sut cao.Gii phỏp thay th h truyn ng in hin bng h truyn ng in T- s khc phc c cỏc nhc im trờn.Khi kho sỏt tớnh toỏn cho thy cht l ng h thng tt hn hn h cú sn ng thi h T- mang li nhiu u im Cht lng c tớnh ng v hóm tt, hiu sut cao, vic iu chnh v thay i tc d rng, to ch t ng iu chnh thớch hp vi ti h thng ny ta a thờm mch vũng v trớ lm cho chớnh xỏc ca h cao hn + Lun ó nghiờn cu nõng cao cht lng h truyn ng in s dng ng c mt chiu nh lut iu khin m vi i tng ng dng c th l h thng truyn ng cho cn cu thỏp + Kt qu ban u thu c l h truyn ng cn cu thỏp ó c nõng lờn, iu ú c th hin cỏc ng c tớnh th hin cỏc giỏ tr dũng in, tc , v trớ dựng lut iu khin m v dựng lut iu khin kinh in PID + Vi kt qu ban u thu c lun c s dng lm ti liu cụng tỏc ging dy ca bn thõn tụi v tụi mong mun nu nh cú iu kin hn na v thi gian v kin thc, kt qu nghiờn cu ca lun s c ng dng h truyn ng thc t v em li hiu qu cao 2.Kin ngh - gim thiu nng lng in tiờu th, tng thi gian s dng cn ci to h T ng c rotor dõy qun ca thit b nõng hin bng gii phỏp s dng h T- kt hp vi b iu khin m, m trt, m thớch nghi, nron - Vi mc tiờu hin i hoỏ h thng thit b nõng, h thng cn cu thỏp, h thng thang mỏy, cỏc mỏy gia cụng CNCkhi xõy dng mi cn trang b h truyn ng in T- cú kt ni vi mỏy tớnh S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 86 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 87 of 126 Lun Thc s k thut - 86 - TI LIU THAM KHO 1- TS.Trn Th, PGS.TS.Vừ Quang Lp (2004), C s iu khin t ng truyn ng in, Nh xut bn Khoa hc v K thut, H Ni 2- Bựi Quc Khỏnh, Nguyn Vn Lin, Phm Quc Hi, Dng Vn Nghi (2006) iu chnh t ng truyn ng in, Nh xut bn Khoa hc v K thut, H Ni 3- Hong Minh Sn (2006), Cs h thng iu khin quỏ trỡnh, Nh xut bn Bỏch khoa, H Ni S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 87 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 88 of 126 Lun Thc s k thut - 87 - 4- Phan Xuõn Minh, Nguyn Doón Phc (2006), Lý thuyt iu khin m, Nh xut bn Khoa hc v K thut, H ni 5- Nguyn Phựng Quang (2006), Matlab v Simulink dnh cho k s iu khin t ng, Nh xut bn Khoa hc v K thut, H Ni 6- Nguyn Cụng Hin (2006), Mụ hỡnh hoỏ h thng v mụ phng, i hc Bỏch khoa, H ni 7- Bựi Quc Khỏnh (2004), iu khin m lai PI cho truyn ng T- cú tham s J bin i, 8- Nguyn Trng Thun (2002), iu khin Logic v ng dng, Nh xut bn Khoa hc v K thut, H Ni S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 88 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 89 of 126 Lun Thc s k thut MC LC MC TấN MC TRANG CHNG I TNG QUAN V H TRUYN NG MT CHIU I.1 Khỏi nim I.2 S tng quỏt ca h truyn ng I.3 Mt s phng phỏp ỏnh giỏ n nh v cht lng ca h thng I.3.1 Cỏc thụng s ỏnh giỏ n nh I.3.2 Cỏc ch tiờu cht lng Mụ hỡnh toỏn hc ca ng c mt chiu Mụ hỡnh toỏn hc ch xỏc lp ca ng c mt I.4 I.4.1 chiu kớch t c lp I.4.2 Mụ hỡnh toỏn hc ch quỏ ng c mt chiu kớch t c lp I.5 Mụ hỡnh toỏn hc ca b bin i I.6 Hm truyn ca b bin i 10 CHNG II GII THIU CC B IU KHIN 11 II.1 Gii thiu b iu khin kinh in PID 11 II.1.1 Cỏc lut iu khin a.Lut iu khin t l (P) 11 b.Lut iu khin tớch phõn (I) c.Lut iu khin vi phõn (D) d.Lut iu khin t l - tớch phõn (PI) 12 e Lut iu khin t l - vi phõn (PD) f Lut iu khin t l - vi phõn tớch phõn (PID) II.1.2 Cỏc b iu khin a.B iu khin t l (P) S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 89 of 126 13 13 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 90 of 126 Lun Thc s k thut II.1.3 b B iu khin tớch phõn - t l (PI) 15 c B iu khin t l - tớch phõn vi phõn (PID) 16 Chn b iu khin v t thụng s cho b iu 18 khin II.2 B iu khin m II.2.1 Cu trỳc ca b iu khin m 21 21 a S ca b iu khin m b Phõn loi b iu khin m 22 Cỏc bc tng hp mt b iu khin m 22 II.3 Nguyờn lý iu khin m 24 II.4 Cỏc b iu khin m 27 II.4.1 Phng phỏp tng hp kinh in 27 II.4.2 B iu khin m tnh 28 II.4.3 B iu khin m ng 29 II.4.3.1 B iu khin theo lut I 29 II.4.3.2 B iu khin theo lut PD 29 II.4.3.3 B iu khin theo lut PI 30 II.4.3.4 B iu khin theo lut PID 30 B iu khin m lai 32 CHNG III TNG QUAN V H TU NG 35 II.2.2 II.5 III.1 ng dng ca h tu ng v trớ 35 III.2 Cu to nguyờn lý lm vic ca h thng tu ng 35 v trớ III.2.1 Cu to 35 III.2.2 Nguyờn lý lm vic 37 So sỏnh h thng tu ng v trớ vi h thng iu 37 III.3 tc III.4 Phõn loi h thng tu ng v trớ S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 90 of 126 38 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 91 of 126 Lun Thc s k thut III.4.1 H thng tu ng v trớ kiu mụ phng 38 III.4.2 H thng tu ng v trớ kiu s 39 III.4.2.1 H thng tu ng v trớ kiu pha s 39 III.4.2.2 H thng tu ng iu khin xung s 40 III.4.3 H thng tu ng iu khin kiu mó s 41 III.5 Tng quan v cn cu thỏp 42 III.5.1 Cụng dng ca cn cu thỏp 42 III.5.2 Phõn loi cn cu thỏp 42 a Phõn loi theo chc nng di chuyn b Phõn loi theo cỏch bc d hng 43 c Phõn loi theo sc nõng ca cn cu d Phõn loi theo c cu truyn lc III.5.3 c im v ch lm vic ca cn cu thỏp III.5.4 Cỏc chuyn ng c bn ca cn cu thỏp 43 a Chuyn ng ca c cu nõng h b Chuyn ng ca xe trờn cn 44 c Chuyn ng quay ca cn d Quỏ trỡnh lm vic ca cn cu thỏp mt chu k bc d hng III.5.5 S ng hc ca c cu nõng h cn cu thỏp 46 a.Trng hp cho trc ph ti tnh G, lc cn 47 FC, chuyn ng tnh tin vi tc v b.Trng hp bit tang trng quay cú mụmen MT, tc gúc T, hp tc cú hiu sut , t 48 s truyn i, ng c cú tc III.5.6 Cỏc yờu cu trang b in cho truyn ng nõng h 48 ca cn cu thỏp CHNG IV TNG HP V Mễ PHNG H THNG S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 91 of 126 49 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 92 of 126 Lun Thc s k thut IV.1 Xõy dng hm truyn ca cỏc khõu h thng 50 iu khin IV.1.1 Hm truyn ca ng c in 50 IV.1.2 B chnh lu bỏn dn Thyristor 56 IV.1.3 Hm truyn ca mỏy phỏt tc 58 IV.1.4 Hm truyn ca thit b o in 58 IV.1.5 Tng hp h iu khin Ri, R, R 58 a Tng hp b iu khin dũng ờn Ri IV.2 b Tng hp b iu khin tc R 60 c Tng hp mch vũng v trớ 62 Mụ phng h thng truyn ng cn cu thỏp vi b iu khin kinh in PID IV.2.1 Tớnh toỏn cỏc thụng s h iu khin v trớ i vi ng c mt chiu kớch t c lp IV.2.2 Xõy dng s mụ phng bng MATLAB SIMULINK IV.3 Tng hp h thng vi b iu khin PID kt hp 67 67 69 vi b iu khin m 74 IV.3.1 M hoỏ 74 IV.3.2 Lut iu khin v hp thnh 76 IV.3.3 Gii m 77 IV.4 Mụ phng h thng iu khin v trớ cú b iu khin m 77 Kt lun v kin ngh 83 Kt lun 84 Kin ngh 85 Ti liu tham kho 86 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 92 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 93 of 126 Lun Thc s k thut DANH MC CC HèNH V, TH TấN HèNH V, TH HèNH 1-1 1-2 TRANG S tng quỏt ca h truyn ng in H thng truyn ng ng c mt chiu kớch t c lp 1-3 S cu trỳc tng quỏt ca ng c mt chiu kớch t c lp 1-4 S cu trỳc tuyn tớnh hoỏ -5 S cu trỳc t thụng khụng i 1-6 Mch ng lc b bin i 1-7 S tng quỏt ca b bin i 10 2-1 S h thng iu khin t ng s dng b iu 14 khin P 2-2 S h thng vi b iu khin PI 15 2-3 S h thng vi b iu khin PID 17 2-4 c tớnh quỏ ca b iu khin PID 17 2-5 Cỏc chc nng ca b iu khin m 21 2-6 Cu trỳc tng quỏt ca mt h m 22 2-7 Hỡnh v minh ho vớ d 24 2-8 B iu khin m cú khõu P, khõu D giao 26 din u vo v khõu I giao din u 2-9 Mụ hỡnh chuyn i hiu bit ca ngi v h 27 m 2-10 H iu khin m theo lut I 29 2-11 H iu khin m theo lut PD 30 2-12 H iu khin m PID 31 3-1 S nguyờn lý h thng tu ng v trớ kiu chit 36 ỏp S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 93 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 94 of 126 Lun Thc s k thut 3-2 S nguyờn lý h thng tu ng kiu mụ phng 38 3-3 S nguyờn lý h thng tu ng iu khin gúc 39 pha kiu s 3-4 S nguyờn lý h thng tu ng iu khin xung 40 s 3-5 S nguyờn lý h thng tu ng iu khin mó 41 s 3-6 Biu ph ti cỏc c cu chuyn ng chớnh cn 45 cu thỏp 3- S ng hc ca c cu nõng han cn cu thỏp 47 4-1 H truyn ng Thyristor ng c 49 4-2 Mch in thay th ca ng c mt chiu 50 4-3 S cu trỳc ng c mt chiu 52 4-4 Tuyn tớnh hoỏ on c tớnh t hoỏ v c tớnh ti 53 4-5 S cu trỳc tuyn tớnh hoỏ 54 4-6 S cu trỳc t thụng khụng i 54 4-7 Cỏc s cu trỳc thu gn a.Theo tc 55 b.Theo dũng in 4-8 Thi gian phỏt xung v thi gian mt iu khin 56 ca b chnh lu 4-9 S cu trỳc ca b chnh lu bỏn dn Thyristor 57 a Khi chun xỏc b Khi gn ỳng 4-10 S cu trỳc mch vũng dũng in 59 4-11 S cu trỳc thu gn mch vũng dũng in 59 4-12 S cu trỳc thu gn mch vũng tc 60 4-13 S cu trỳc thu gn mch vũng v trớ 62 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 94 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 95 of 126 Lun Thc s k thut 4-14 S cu trỳc h iu chnh v trớ 64 4-15 Quan h gia v 66 4-16 S mụ phng h iu khin v trớ bng b iu 70 khin PID 4-17 Cỏc tớn hiu v trớ u tng ng vi cỏc giỏ tr 71 khỏc ca v trớ t u vo t = 10V, I = 51A 4-18 Cỏc tớn hiu v trớ u tng ng vi cỏc giỏ tr 72 khỏc ca v trớ t u vo t = 15V, I = 51A 4-19 Cỏc tớn hiu v trớ u tng ng vi cỏc giỏ tr 73 khỏc ca v trớ t u vo t = 10V 4-20 V trớ t b iu khin m ng h iu khin v 74 trớ 4-21 S phõn b cỏc giỏ tr m ca bin u vo:v trớ 75 t 4-22 S phõn b cỏc giỏ tr m ca bin u vo: h s 75 khuch i 4-23 Cỏc lut iu khin m 76 4-24 S ca lut bự m 77 4-25 S mụ phng h iu khin v trớ cú b iu 77 khin m 4-26 Quan h vo ca b iu khin m 78 4-27 Kt qu mụ phng vi t = 10 V, I =51 A 79 4-28 Kt qu mụ phng vi t = 15 V, I =51 A 80 4-29 Kt qu mụ phng vi t = 10 V 81 4-30 Kt qu mụ phng vi t = 15 V 82 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 95 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 96 of 126 Lun Thc s k thut Mở ĐầU Ngy nay, t ng húa ang c cỏc nh mỏy quan tõm c bit v c ng dng nhiu mỏy cụng c, nhiu lnh vc sn xut v ó em li nhng hiu qu nht nh sn xut c nhiu sn phm, thỡ vic nõng cao cht lng v tng kh nng t ng húa ngy cng c lu tõm ca cỏc doanh nghip, ú nu h truyn ng in c nõng cao cht lng cựng vi cụng ngh sn xut mi s to c nhiu sn phm cú cht lng H truyn ng in c nõng cao cht lng s lm gim tiờu hao in nng v gim giỏ thnh sn phm, ngoi cũn gúp phn lm gn nh v gim sc lao ng.Do ú mt yờu cu cp thit c t l lm th no nõng cao c cht lng ca h thng.Vi mc tiờu trờn lun ny s i nghiờn cu, tỡm hiu v ng dng iu khin m kt hp vi b iu khin kinh in PID nõng cao cht lng ca h thng s dng cho h tựy ng Bn lun cú cu trỳc gm cỏc phn nh sau: Chng I: Tng quan v h truyn ng in mt chiu Chng II: Gii thiu cỏc b iu khin Chng III: Tng quan v h tựy ng Chng IV: Tng hp v mụ phng h thng iu khin Tụi xin chõn thnh cm n sõu sc n thy giỏo TS.Nguyn Thanh H ngi ó hng dn, giỳp tụi hon thnh bn lun ny Tụi xin chõn thnh cm n cỏc th y cụ giỏo Khoa in Trng i Hc K Thut Cụng Nghip ó úng gúp ý kin v to iu kin thun li cho tụi hon thnh bn lun Tụi xin chõn thnh m c n Ban giỏm hiu Trng i Hc Cụng Nghip Thỏi Nguyờn, Khoa Sau i Hc ó to nhng iu kin thun li nht cho tụi hon thnh khúa hc S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 96 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 97 of 126 Lun Thc s k thut Do thi gian v trỡnh cú hn nờn bn lun ny khụng trỏnh nhng thiu sút, tụi rt mong nhn c nhng ý kin ch bo ca thy cụ, ý kin úng gúp ca bn bố, ng nghip lun ca tụi c hon thin hn Tụi xin chõn thnh cm n! Thỏi Nguyờn, ngy 20 thỏng 02 nm 2009 Hc viờn Trn Th Nam S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 97 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 98 of 126 Lun Thc s k thut LI CAM OAN Tụi xin cam oan lun ny l cụng trỡnh tụi tng hp v nghiờn cu Trong lun cú s dng mt s ti liu tham kho nh ó nờu phn ti liu tham kho Tỏc gi lun Trn Th Nam S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn Footer Page 98 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn ... hỡnh v Hiểu biết đối tượng Hiểu biết rõ Hiểu biết chưa rõ Sử dụng chuyên gia mô hoạt động đối tượng Các luật Nếu Thì Đo lường cặp liệu vào Hệ mờ Hỡnh 2-9 Mụ hỡnh chuyn i hiu bit ca ngi v h m II.4... khin cỏc phm vi khỏc ca quỏ trỡnh, ú nõng cao c cht lng iu khin B iu khin m tnh cú u im l n gin, d thit k, song nú cú nhc im l cht lng iu khin khụng cao vỡ cha cp n cỏc trng thỏi ng S húa bi... Thỏi Nguyờn Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Lun Thc s k thut -2- Trong ú: Msx: mỏy sn xut M: ng c truyn ng B: b bin i R: Cỏc b iu chnh L: Thit b o lng ng c thng