Nghiên cứu đặc tính phẳng của động cơ đồng bộ kích thích vĩnh cửu và đề xuất cấu trúc điều khiển trên cơ sở nguyên lý hệ phẳng

74 314 0
Nghiên cứu đặc tính phẳng của động cơ đồng bộ kích thích vĩnh cửu và đề xuất cấu trúc điều khiển trên cơ sở nguyên lý hệ phẳng

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

TRẦN TUẤN NGỌC BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRẦN TUẤN NGỌC ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HĨA NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH PHẲNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ KÍCH THÍCH VĨNH CỬU VÀ ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN TRÊN CƠ SỞ NGUYÊN LÝ HỆ PHẲNG LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 2007-2009 Hà Nội 2009 Hà Nội - 2009 LỜI CAM ĐOAN Trong vài năm gần có số nhà khoa học nước giới quan tâm, nghiên cứu hệ truyền động sử dụng động xoay chiều ba pha, phần lớn số đối tượng động khơng đồng rotor lồng sóc Riêng đối tượng động đồng kích thích vĩnh cửu đối tượng quan tâm nghiên cứu, chưa có cơng trình khoa học công bố cách trọn vẹn kết điều khiển cho đối tượng Tôi xin cam đoan luận văn riêng tôi, kết nghiên cứu, thực nghiệm luận văn hoàn toàn trung thực Tác giả luận văn Trần Tuấn Ngọc MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ PHẲNG 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Đặt vấn đề .1 1.1.2 Khái niệm hệ phẳng 1.1.3 Vai trị tính phẳng – Mơ hình ngược 1.2 Một số ví dụ 1.2.1 Điều khiển cần gạt nước sử dụng động chiều 1.2.2 Đối tượng ĐCKĐB xoay chiều ba pha .10 1.2.3 Hệ tuyến tính MIMO 14 CHƯƠNG CHỨNG MINH ĐẶC TÍNH PHẲNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ KÍCH THÍCH VĨNH CỬU (PMSM) .17 2.1 Đặc điểm cấu tạo hoạt động PMSM 17 2.2 Mơ hình tốn học liên tục 18 2.3 Tính phẳng động đồng kích thích vĩnh cửu 22 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN TRÊN CƠ SỞ NGUYÊN LÝ HỆ PHẲNG .26 3.1 Cấu trúc điều khiển thẳng dựa nguyên lý hệ phẳng 26 3.1.1 Đặt vấn đề 26 3.1.2 Cấu trúc điều khiển truyền thẳng 27 3.1.2.1 Khâu tính isq 29 3.1.2.2 Khâu tính usd .29 3.1.2.3 Khâu tính usq .30 3.1.2.4 Các khâu thiết lập quỹ đạo 31 3.1.2.5 Bộ điều khiển truyền thẳng 34 3.2 Các điều khiển bù sai lệch 36 3.2.1 Bù dòng cho khâu điều khiển tốc độ 36 3.2.2 Bù điện áp cho khâu điều khiển dòng isd 39 3.2.3 Bù điện áp cho khâu điều chỉnh dòng isq 41 3.3 Cấu trúc điều khiển theo nguyên lý hệ phẳng 42 CHƯƠNG MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG 46 4.1 Điều khiển đối tượng PMSM dạng mơ hình liên tục 46 4.1.1 Sơ đồ mô 46 4.1.2 Kết mô .52 4.2 Mơ hình PLECS-PMSM 55 4.2.1 Sơ đồ mô 55 4.2.2 Kết mô .59 KẾT LUẬN .62 TÀI LIỆU THAM KHẢO .63 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu is Vector dòng stator i sf ,i ss Vector i s : hệ tọa độ dq, αβ isu ,isv ,isw Dòng pha isd ,isq Thành phần dòng stator trục d, trục q isα ,isβ Thành phần dòng stator trục α , trục β mW Mômen tải usf ,uss Vector us : hệ tọa độ dq, αβ usd ,usq Thành phần điện áp stator trục d, trục q usα ,usβ Thành phần điện áp stator trục α , trục β ω Vận tốc góc ψp Từ thơng vĩnh cửu ψ rd ,ψ rq ,ψ sd ,ψ sq Thành phần trục d, q từ thông rotor, từ thông stator ψ rd′ Thành phần trục d dòng nhánh ngang i m sơ đồ thay ϑ Góc J Mơmen qn tính Lm ,Lr ,Ls Hỗ cảm, điện cảm rotor, điện cảm stator Lsd ,Lsq Điện cảm stator đo theo trục d, trục q Rr ,Rs Điện trở rotor, stator T Chu kỳ trích mẫu Tpulse Chu kỳ xung Tr ,Ts Hằng số thời gian rotor, stator Tsd ,Tsq Hằng số thời gian stator trục d, trục q zp Số đôi cực Các chữ viết tắt ĐC Điều chỉnh ĐCKĐB Động không đồng ĐCĐB Động đồng ĐCXCBP Động xoay chiều ba pha ĐK Điều khiển IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor T 4R Tựa theo từ thông rotor PMSM Permanent Magnet Synchronous Motor XCBP Xoay chiều ba pha DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ điều khiển sử dụng điều khiển ngược Hình 1.2 Đối tượng cần gạt nước động chiều điều khiển .6 Hình 1.3 Đề xuất cấu trúc điều khiển phẳng đối tượng ĐCKĐB ba pha 12 Hình 2.2 Vector dịng stator is động đồng làm việc 19 Hình 3.1 Sơ đồ điều khiến sử dụng điều khiển truyền thẳng 28 Hình 3.2 Khâu tính isq 29 Hình 3.3 Khâu tính usd 30 Hình 3.4 Khâu tính usq 31 Hình 3.5 Sơ đồ cấu trúc khâu thiết lập quỹ đạo tốc độ 32 Hình 3.7 Kết mơ khâu thiết lập quỹ đạo omega .33 Hình 3.8 Sơ đồ mô khâu thiết lập quỹ đạo isd 33 Hình 3.9 Sơ đồ cấu trúc điều khiển thẳng nguyên lý hệ phẳng 34 Hình 3.10 Sơ đồ mô sử dụng điều khiển truyền thẳng cho đối tượng PMSM 34 Hình 3.11 Bộ điều khiển truyền thẳng theo nguyên lý hệ phẳng .35 Hình 3.12 Đáp ứng tốc độ động sử dụng điều khiển truyền thẳng 35 Hình 3.9 Sơ đồ điều khiển tốc độ sử dụng khâu bù dòng 37 Hình 3.10 Mơ hình khâu điều khiển tốc độ 38 Hình 3.11 Sơ đồ điều khiển dịng isd sử dụng khâu bù điện áp 39 Hình 3.12 Mơ hình khâu điều chỉnh dịng isd 40 Hình 3.13 Sơ đồ điều khiển dòng isq sử dụng khâu bù điện áp 41 Hình 3.14 Mơ hình khâu điều chỉnh dịng isq 42 Hình 3.15 Bộ điều khiển theo cấu trúc truyền thẳng 43 Hình 3.16 Sơ đồ cấu trúc ĐK nguyên lý hệ phẳng ĐCĐB kích thích vĩnh cửu 43 Hình 3.17 Sơ đồ cấu trúc khâu điều chỉnh tốc độ có bù dịng .44 Hình 3.18 Sơ đồ cấu trúc khâu điều chỉnh dịng isd có bù điện áp 45 Hình 3.19 Sơ đồ cấu trúc khâu điều chỉnh dịng isq có bù điện áp 45 Hình 4.1 Đối tượng ĐCĐB kích thích vĩnh cửu hệ tọa độ dq 47 Hình 4.2 Sơ đồ mơ điều khiển ĐCĐB kích thích vĩnh cửu Simulink .48 Hình 4.3 Bộ điều khiển phẳng (Flatness-based Controller) .49 Hình 4.4 Khâu điều chỉnh tốc độ 49 Hình 4.5 Khâu điều chỉnh dịng isd .50 Hình 4.6 Khâu điều chỉnh dịng isq 50 Hình 4.7 Tốc độ động chạy khơng tải, đóng tải đảo chiều quay 52 Hình 4.8 Dịng isd , thời điểm đóng tải( 0.5s), tăng tốc (1s) đảo chiều quay (1.3s) .53 Hình 4.9 Dịng isq , thời điểm đóng tải( 0.5s), tăng tốc (1s) đảo chiều quay (1.3s) .54 Hình 4.10 Các dịng pha 54 Hình 4.11 Điện áp stator usd .55 Hình 4.12 Sơ đồ cấu trúc điều khiển ĐCĐB kích thích vĩnh cửu 56 Hình 4.13 Điều khiển PMSM PLECS 57 Hình 4.14 Khâu điều chế vector 58 Hình 4.15 Đối tượng PMSM nghịch lưu kèm 58 Hình 4.16 Tốc độ động mơ với công cụ PLECS biến tần .59 Hình 4.17 Dịng stator isd , isq .60 Hình 4.18 Các dịng pha 60 MỞ ĐẦU Nguyên tắc truyền động điều chỉnh động đồng biết đến từ năm 30 kỷ trước Tuy nhiên ứng dụng thập kỷ 60, nhờ phát minh cho phép thực truyền động điều chỉnh tốc độ mức độ hoàn chỉnh Máy điện đồng kích thích vĩnh cửu phù hợp với loại hình truyền động này, máy điện đồng dần ứng dụng vào hệ thống nhiều hơn, đòi hỏi đồng tuyệt đối, với ứng dụng máy công cụ, tàu điện truyền động trực tiếp Trong ứng dụng vậy, số động đồng có cơng suất vài kilo watts sử dụng rộng rãi Đặc tính tương quan mơmen quay mơmen qn tính, tương quan cơng suất – trọng lượng động đồng tối ưu so với loại máy điện khác Mặt khác, tiến kỹ thuật cho phép thực biến đổi ngày tinh vi, ổn định hoạt động Không loại động không đồng phổ biến gần trở thành lựa chọn cho ứng dụng truyền động từ nhiều thập kỷ qua, việc ứng dụng đối tượng động đồng năm trở lại rộng rãi hơn, nghiên cứu đối tượng mang tính thực tiễn cao, đem lại hiệu hoạt động tốt Tuy nhiên xét mặt công nghệ, nghiên cứu ứng dụng trước coi đối tượng động xoay chiều ba pha đối tượng tuyến tính (mối quan hệ biến hệ quan hệ tuyến tính) việc thiết kế điều khiển cho đối tượng đáp ứng cho đặc tính tuyến tính Một đối tượng động xoay chiều ba pha ln hoạt động với hai đặc tính: tuyến tính phi tuyến, nhiên phạm vi ứng dụng cụ thể, người ta coi đối tượng làm việc vùng tuyến tính mà bỏ qua ảnh hưởng phi tuyến, chất lượng điều khiển hoàn hảo Trong ứng dụng khác, phạm vi hoạt động đối tượng chuyển sang miền làm việc phi tuyến, mối quan hệ biến đổi giá trị thành phần dòng, áp hay mơmen khơng cịn tuyến tính nữa, ví dụ: đối tượng vào miền suy giảm từ thơng hay có giới hạn dịng/ áp Khi đó, cấu trúc điều khiển tuyến tính kiểu kinh điển khơng cịn đáp ứng yêu cầu toán, người ta hy vọng cấu trúc điều khiển giúp chế ngự tốt đặc tính phi tuyến đối tượng Bản luận văn tập trung nghiên cứu lý thuyết điều khiển mới, dựa đặc tính động đồng kích thích vĩnh cửu, đặc tính phẳng (flatness), cấu trúc điều khiển áp dụng gọi cấu trúc điều khiển phẳng (Flatness-based Control) Bản luận văn chia làm chương: Chương 1: Tổng quan hệ phẳng, chương giúp người đọc hiểu khái niệm đặc điểm hệ phẳng Thông qua ví dụ, người đọc hiểu thêm tính phẳng có đối tượng quen thuộc Chương 2: Đặc tính phẳng đối tượng động đồng kích thích vĩnh cửu Chương 3: Đề xuất cấu trúc điều khiển phẳng Dựa lập luận hệ phẳng chương việc chứng minh đối tượng ĐCĐB mang đặc tính phẳng, đề xuất cấu trúc điều khiển dựa đặc tính phẳng đối tượng Chương 4: Mơ kiểm chứng Trong q trình thực luận văn, tác giả nhiều lần gặp khó khăn tính mẻ đề tài thiếu thốn tài liệu nghiên cứu đối tượng động đồng nước ta Trong lúc đó, tác giả ln nhận hướng dẫn, bảo cung cấp tư liệu thầy giáo – PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang Tác giả xin gửi tới thầy lời cảm ơn Tác giả muốn cảm ơn hai kỹ sư ngành điều khiển tự động, khóa 49, trường Đại học Bách khoa Hà nội cung cấp tư liệu giúp hoàn thành luận văn Hà nội, tháng 11 năm 2009 Tác giả -50- Luận văn thạc sĩ khoa học • Chương Mơ kiểm chứng Khâu điều chỉnh dòng isd Tương tự, từ sơ đồ cấu trúc hình 3.18, ta có sơ đồ mơ phỏng: Hình 4.5 Khâu điều chỉnh dịng isd • Khâu điều chỉnh dịng isq Hình 4.6 Khâu điều chỉnh dịng isq GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 Luận văn thạc sĩ khoa học -51- Chương Mơ kiểm chứng Tồn giá trị thông số động cơ, tham số chỉnh định điều kiện tải tác động thiết lập Cửa sổ lập trình phần mềm MATLAB, xuất vào workspace để trình mơ tham chiếu % Parameters for PMSM Control using the Flatness-based controller % Parameters for Motor nuy=100; % Tham so khau thiet lap quy dao omega lamda=140; % Tham so khau thiet lap quy dao isd fpwm=4400; % Tan so xung Tx=1/fpwm; % Chu ky lay mau = chu ky xung Rs=0.97; % Dien tro Stator Lsd=0.005439; % Lsd=0.0085; Lsq=0.00839; % Lsq=0.0085; Psip=0.2; % Tu thông vinh cuu Zpp=8; F=0; % Friction Coeffient J=0.0011; % Momen quan tinh Tsd=Lsd/Rs; % Tsq=Lsq/Rs; Ts=0.08; % Paramaters for Controllers % Bo dieu khien toc Kw=0.45; Tw=2*Ts; % Bo dieu khien dong Isd Ki1=0.75; Ti1=4*Ts; % Bo dieu khien dong Isq Ki2=0.67; Ti2=6*Ts; GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 Luận văn thạc sĩ khoa học -52- Chương Mô kiểm chứng 4.1.2 Kết mơ • Tốc độ động ω [rad/s] Hình 4.7 Tốc độ động chạy khơng tải, đóng tải đảo chiều quay t [s] Tốc độ động đo sử dụng điều khiển phẳng có chất lượng tốt, thời gian đáp ứng 0.03s sai lệch tĩnh nhỏ Kể có tải, tốc độ đáp ứng bị sai lệch 1% đạt tốc độ đặt sau 0.005s Khi tăng tốc đảo chiều quay, sai lệch tĩnh gần khơng có, chất lượng điều khiển thấy đạt yêu cầu cao GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 Luận văn thạc sĩ khoa học • -53- Chương Mơ kiểm chứng Dịng stator isd [A] t [s] Hình 4.8 Dịng isd , thời điểm đóng tải( 0.5s), tăng tốc (1s) đảo chiều quay (1.3s) Nhận xét đặc tính dịng stator isd sử dụng điều khiển phẳng cho đối tượng động đồng bộ, ta thấy chất lượng đáp ứng theo yêu cầu đặt (dòng isd cần đưa để đảm bảo tính đồng đối tượng) Khi đóng tải thời điểm 0.5s, dịng đáp ứng dao động từ ( −0.8 ÷ 0.4 )A thời gian 0.05s Như kết thu đạt yêu cầu Với thành phần dòng isq , chất lượng đáp ứng tốt, thời điểm bắt đầu đặt tốc độ (0.2s), dòng isq chuyển lên 0.5A Khi đóng tải thời điểm 0.5s, dịng có giá trị 3.4A với sai lệch tĩnh nhỏ, dòng điều chỉnh 0.1A Tại thời điểm đảo chiều quay (1.3s), dịng isq sụt xuống cịn 1.2A, sau lại quay giá trị 3.4A ban đầu, thời gian đáp ứng 0.2s Chất lượng đáp ứng đạt yêu cầu GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 -54- Luận văn thạc sĩ khoa học Chương Mơ kiểm chứng isq [A] t [s] Hình 4.9 Dịng isq , thời điểm đóng tải( 0.5s), tăng tốc (1s) đảo chiều quay (1.3s) t [s] Hình 4.10 Các dòng pha GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 -55- Luận văn thạc sĩ khoa học • Chương Mơ kiểm chứng Điện áp stator usd [V] t [s] Hình 4.11 Điện áp stator usd Tương tự với đáp ứng tốc độ dòng trên, điện áp stator có chất lượng tốt, thời điểm đóng tải 0.5s, điện áp sụt xuống -6V độ điều chỉnh 40% thời gian độ 0.01s (đây mô chất lượng điều khiển nên giá trị điện áp đáp ứng từ ( −14 ÷ )V 4.2 Mơ hình PLECS-PMSM 4.2.1 Sơ đồ mô Ở phần trên, sử dụng đối tượng PMSM dạng mơ hình tốn liên tục, điện áp stator đưa thẳng vào đối tượng tín hiệu đo đầu bao gồm tốc độ thực trục rotor dòng stator Tuy nhiên cách dùng không áp dụng nhiều thực tế mà đối tượng động phần cấp mômen GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 -56- Luận văn thạc sĩ khoa học Chương Mô kiểm chứng truyền động chủ đạo cho động lực hệ, nhu cầu đặt cần phải có biến đổi điện tử công suất lớn Hiện người ta thường sử dụng thiết bị biến tần (Inverter) hay truyền dẫn (Driver) để chuyển từ tín hiệu điều khiển thành điện áp/xung điện áp công suất lớn Sang phần thứ này, sử dụng đối tượng PMSM cung cấp nhờ công cụ mô PLECS hãng PLEXIM Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển chi tiết hình 4.12 isdd ωd Thiết lập quỹ đạo isd* = isd** usd** RI αβ isd ω* isq** Rω isq* ω * sq Tính i FLATNESS-BASED CONTROLLER usq** RI isq * usd* usq dq υ Tính usu usv usw usd* , usq* isd isq αβ dq PMSM 3~ Hình 4.12 Sơ đồ cấu trúc điều khiển ĐCĐB kích thích vĩnh cửu Điểm chung cấu trúc điều khiển so với cấu trúc sử dụng mơ hình động liên tục điều khiển phẳng (Flatness-based controller) sử dụng Đầu vào điều khiển gồm tín hiệu tốc độ dịng isd đặt, với tín hiệu phản hồi tốc độ (được đo thiết bị encoder) dòng Stator Đầu điều khiển gồm hai thành phần điện áp Stator hệ tọa độ dq Các điện áp đưa qua khâu chuyển hệ tọa độ dq → αβ để tính tín hiệu usα , usβ tương ứng phục vụ khâu điều chế vector Khâu điều chế vector sử dụng đầu vào GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 -57- Luận văn thạc sĩ khoa học Chương Mô kiểm chứng điện áp Stator, kết hợp với giá trị điện áp chiều để tính tốn tạo xung đưa vào nghịch lưu phía sau, coi khâu điều chế vector thiết bị biến tần Tín hiệu xung đưa trực tiếp vào nghịch lưu để băm xung xuất vector điện áp us đưa đến cuộn dây pha động Các thành phần dịng isd , isq phản hồi tính tốn nhờ khâu chuyển tín hiệu 3/2 khâu chuyển hệ tọa độ αβ → dq Người đọc tham khảo chi tiết tài liệu [1] Chuyển từ sơ đồ cấu trúc sang mô cơng cụ PLECS kết hợp với MATLAB-Simulink, ta có sơ đồ mơ phỏng: Hình 4.13 Điều khiển PMSM PLECS Giải thích: Rất trực quan, ta thấy điều khiển phẳng (Flatness-based Controller) có đầu vào gồm giá trị tốc độ đặt, dịng đặt từ thơng vĩnh cửu, với tín hiệu phản hồi từ đối tượng Đầu điều khiển hai thành phần điện áp stator GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 -58- Luận văn thạc sĩ khoa học Chương Mô kiểm chứng ** u** sd , u sq đưa đến điều chế vector (Vector Modulator), khâu ** ** ** chuyển hệ tọa độ dq αβ giúp chuyển u** sd , u sq → u sα , u s β (phục vụ khâu điều chế vector) ZOH khâu lấy mẫu bậc 0, tần số lấy mẫu Tx, tần số xung fpulse đặt Constant Block có giá trị fpwm Hình 4.14 Khâu điều chế vector ** Đầu vào khâu điều chế vector bao gồm điện áp u** sα , u s β qua lấy mẫu (Uab), tần số xung fpwm điện áp điều chỉnh chiều (Udc), khâu có nhiệm vụ tính thời gian đóng ngắt van bán dẫn nghịch lưu Cấu trúc mô đầy đủ đối tượng động đồng nghịch lưu tích hợp PLECS Circuit: Hình 4.15 Đối tượng PMSM nghịch lưu kèm GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 Luận văn thạc sĩ khoa học -59- Chương Mô kiểm chứng Nguyên lý điều chế vector hoạt động nghịch lưu, người đọc tham khảo thêm tài liệu [1] 4.2.2 Kết mơ • Tốc độ động ω [rad/s] t [s] Hình 4.16 Tốc độ động mô với công cụ PLECS biến tần GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 -60- Luận văn thạc sĩ khoa học • Chương Mơ kiểm chứng Dịng stator isd ,isq [A] t [s] Hình 4.17 Dịng stator isd , isq Tại thời điểm đóng tải 0.2s, tốc độ sai lệch rad/s thời gian đáp ứng 0.01s Dòng stator isd sai lệch nằm dải cho phép Hình 4.18 Các dòng pha GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang t [s] HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 Luận văn thạc sĩ khoa học -61- Chương Mô kiểm chứng Nhận xét: So sánh chất lượng điều khiển với hai trường hợp đối tượng động đồng bộ, ta dễ dàng nhận thấy sử dụng đối tượng điều khiển dạng mơ hình liên tục, khơng kèm khâu điều chế vector nghịch lưu áp, chất lượng đáp ứng hệ tốt nhiều so với trường hợp sử dụng đối tượng cung cấp cơng cụ mơ PLECS Các đường đặc tính tốc độ, dịng áp trơn tru khơng tồn dao động Với trường hợp sử dụng mơ hình PLECS, có tốc độ động có đáp ứng trơn (thực tế tồn gián đoạn theo chu kỳ trích mẫu, nhiên gián đoạn khơng đáng kể mà tần số trích mẫu chọn cao = 4400 Hz), lại đáp ứng dòng áp tồn dao động với biên độ nhỏ, chấp nhận Kết mô cho thấy điều khiển thiết kế dựa ngun lý hệ phẳng có cấu trúc xác chất lượng vận hành tốt GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 -62- Luận văn thạc sĩ khoa học Kết luận KẾT LUẬN Tồn bài, phân tích xây dựng nên cấu trúc điều khiển nguyên lý hệ phẳng đem lại chất lượng điều khiển tốt, việc ứng dụng cấu trúc vào thực tế hoàn toàn khả thi Tác giả luận văn ý phân tích kỹ cấu trúc khâu điều khiển để thuận tiện theo dõi ứng dụng thiết kế sau Một nhược điểm cấu trúc điều khiển theo nguyên lý hệ phẳng cấu trúc điều khiển phức tạp, việc sử dụng kết hợp điều khiển truyền thẳng (mục 3.1) với khâu bù sai lệch (ở mục 3.2 – Chương 3) khiến cho việc thiết kế khó khăn Tác giả luận văn hy vọng nghiên cứu sau khắc phục nhược điểm trên, lựa chọn cấu trúc gọn tối ưu mà đem lại hiệu điều khiển mong muốn GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 -63- Luận văn thạc sĩ khoa học Kết luận TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Phùng Quang, Andreas Dittrich (2004), Truyền động điện thông minh, Nhà xuất KH&KT, Hà Nội Nguyễn Phùng Quang, Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha, Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Phùng Quang (2003), Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà xuất KH&KT, Hà Nội Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung (2006), Lý thuyết điều khiển phi tuyến, Nhà xuất KH&KT, tái lần có bổ sung & & Nguyễn Thị Mai Phương, Henry Guldner (2006), Điều khiển tựa phẳng máy phát điện không đồng nguồn kép, Chuyên san “Kỹ thuật điều khiển tự động”, số 12/2006 tr 13 – 17, tạp chí “Tự động hóa ngày nay” Nguyễn Đình Khốt (2008), Nâng cao chất lượng hệ điều khiển chuyển động sử dụng động điện xoay chiều, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật ngành tự động hóa, Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp, Đại học Thái Nguyên Nguyễn Hùng Cường, Chu Xuân Dũng (2009), Nghiên cứu đặc tính phẳng động khơng đồng Rotor lồng sóc đề xuất cấu trúc điều khiển sở nguyên lý hệ phẳng, Đồ án tốt nghiệp đại học ngành điều khiển tự động, Đại học Bách khoa Hà Nội Tiếng Anh Nguyễn Phùng Quang, Andreas Dittrich (2008), Vector of Three-Phase AC Machines: System Development in the Practice, Springer Ph Martin, R M Murray, P Rouchon (2003), Flatness systems, equivalent and trajectory generation, Technical report, April 2003 GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 Luận văn thạc sĩ khoa học -64- Kết luận 10 Emmanuel Delaleau, Aleksandar M Stankovic (2004), Flatness-based hierarchical control of the PM synchronous motor, Processing of the 2004 American Control Conference, Boston, Massachusetts June 30-July 2, 2004 11 Daniehl, J Fuchs, F.W (2006), Flatness-based Control of an Induction Machine Fed via Voltage Source Inverter – Concept, Control Design and Performance Analysis, IEEE Industrial Electronics, IECON 2006 – 32nd Annual Conference on Volume, Issue, 6-10 Nov, 2006, Page(s): 5125-513 12 Lionel Bitauld, M Fliess, Jean Lévine, A Flatness control Synthesis of Linear systems and Application to Windshield wipers GVHD: PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang HV: Trần Tuấn Ngọc, CH ĐKTĐ 2007-2009 ... CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN TRÊN CƠ SỞ NGUYÊN LÝ HỆ PHẲNG .26 3.1 Cấu trúc điều khiển thẳng dựa nguyên lý hệ phẳng 26 3.1.1 Đặt vấn đề 26 3.1.2 Cấu trúc điều. .. -26- CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN TRÊN CƠ SỞ NGUYÊN LÝ HỆ PHẲNG 3.1 Cấu trúc điều khiển thẳng dựa nguyên lý hệ phẳng 3.1.1 Đặt vấn đề Trên sở lý thuyết chương đặc điểm phẳng đối tượng chương... Chương Đặc tính phẳng PMSM CHƯƠNG CHỨNG MINH ĐẶC TÍNH PHẲNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ KÍCH THÍCH VĨNH CỬU (PMSM) 2.1 Đặc điểm cấu tạo hoạt động PMSM Nguyên tắc truyền động điều chỉnh sử dụng động đồng

Ngày đăng: 19/07/2017, 22:30

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Bia

  • MỤC LỤC

  • MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ PHẲNG

  • CHƯƠNG 2. CHỨNG MINH ĐẶC TÍNH PHẲNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ KÍCH THÍCH VĨNH CỬU (PMSM)

  • CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN TRÊN CƠ SỞ NGUYÊN LÝ HỆ PHẲNG

  • CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan