Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 182 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Nội dung
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN DANH HUY NGHIÊNCỨUHỆĐIỀUKHIỂNỔTỪCHỦĐỘNGTÍCHHỢPTRONGHỆTRUYỀNĐỘNGĐỘNG CƠ- BÁNHĐÀ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀUKHIỂN VÀ TỰĐỘNG HÓA Ngành: Kỹ thuật điềukhiểntựđộng hóa Mã số: 9520216 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS BÙI QUỐC KHÁNH Hà Nội – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiêncứu riêng tơi Các số liệu, kết luận án hoàn toàn trung thực chưa tác giả khác công bố Người hướng dẫn khoa học Hà Nội, ngày 24 tháng 05 năm 2019 Tác giả luận án PGS.TS Bùi Quốc Khánh Nguyễn Danh Huy i LỜI CẢM ƠN Vượt qua thử thách dài khó khăn để có kết này, nhận giúp đỡ, động viên nhiều người Tôi biết ơn thầy hướng dẫn PGS Bùi Quốc Khánh tận tình hướng dẫn chun mơn động viên tơi hồn thành luận án Xin trân trọng cảm ơn thầy, cô, bạn đồng nghiệp Bộ mơn Tựđộng hóa Công nghiệp nhiều bạn bè trường hỗ trợ, ủng hộ mặt trình nghiêncứu tơi Cảm ơn gia đình chia sẻ tạo điều kiện để tơi n tâm hồn thành công việc nghiêncứu tất công việc quan, xã hội Hà Nội, ngày 24 tháng 05 năm 2019 Nguyễn Danh Huy ii MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU vii MỞ ĐẦU xv CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆTRUYỀNĐỘNGĐỘNGCƠ - BÁNHĐÀTÍCHHỢPỔTỪCHỦĐỘNG 1.1 Lịch sử phát triển hệtích lũy lượng dùng bánhđà 1.2 Tổng quan hệtruyềnđộngđộng - bánhđàcótíchhợpổ đỡ từ 1.3 Phân tích ngun lý chung hệ TĐ ĐC-BĐ cótíchhợpổ đỡ từ 1.3.1 Nguyên lý làm việc bánhđà 10 1.3.2 Nguyên lý làm việc hệtruyềnđộngđộng – bánhđà 11 1.3.3 Nguyên lý làm việc ổ đỡ từ 11 1.4 Tổng quan phương pháp điềukhiểnổtừchủđộnghệtruyềnđộngđộng cơ-bánh đà 16 1.5 Định hướng nghiêncứu 19 1.5.1 Chọn cấu hình ổtừchủđộng 19 1.5.2 Xây dựng mơ hình điềukhiểnổtừ 22 1.5.3 Thiết kế điềukhiển 22 1.5.4 Xây dựng mơ hình thử nghiệm 22 1.6 Kết luận 22 CHƯƠNG 23 XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆTRUYỀNĐỘNGĐỘNGCƠ - BÁNHĐÀTÍCHHỢPỔTỪCHỦĐỘNG 23 2.1 Động học trình điện ổtừ 23 2.1.1 Động học trình điện ổtừ kép 23 2.1.2 Phương trình trạng thái cho ổtừchủđộng 25 2.2 Động lực học hệổtừchủđộngtruyềnđộngđộng cơ-bánh đà 26 2.2.1 Phân tích lực cho hệổtừ 26 2.2.2 Động lực học hệổtừchủđộnghệ tọa độ u, v, w 30 2.2.3 Chuyển vị điềukhiển 41 2.2.4 Động lực học bánhđà nâng ổtừhệ z, θ x, θy 44 2.3 Cấu trúc chung hệđiềukhiểnổtừtíchhợphệ TĐ ĐC-BĐ 45 2.4 Phân tích mơ hình điềukhiển 47 2.4.1 Đặc điểm điều khiển: 47 iii 2.4.2 Đặc điểm hoạt động: 48 2.5 Kết luận 49 CHƯƠNG 50 THIẾT KẾ ĐIỀUKHIỂN TUYẾN TÍNH CHO HỆỔTỪCHỦĐỘNG CỦA TRUYỀNĐỘNGĐỘNGCƠ - BÁNHĐÀ 50 3.1 Phân tích tính phi tuyến mơ hình động lực học ổtừ 50 3.2 Thiết kế tuyến tính hóa cho ổtừ kép 51 3.3 Thiết kế điềukhiển nâng theo mơ hình tuyến tính cặp ổtừ 56 3.3.1 Tổng hợp mạch vòng điềukhiển vị trí 56 3.3.2 Mơ điềukhiển nâng theo mơ hình tuyến tính cặp ổtừ 57 3.4 Thiết kế điềukhiển nâng bánhđà theo mơ hình tuyến tính ổtừ 61 3.4.1 Mơ hệổtừđiềukhiển tuyến tính 63 3.5 Nhận xét 70 3.6 Kết luận 70 Chương 72 THIẾT KẾ ĐIỀUKHIỂN PHI TUYẾN CHO HỆỔTỪ CỦA TRUYỀNĐỘNGĐỘNGCƠ – BÁNHĐÀ THEO NGUYÊN LÝ PHẲNG 72 4.1 Nguyên lý phẳng điềukhiển phẳng 72 4.1.1 Định nghĩa hệ phẳng 72 4.1.2 Thiết kế quỹ đạo đặt 75 4.2 Thiết kế điềukhiển phẳng nâng cho hệổtừtruyềnđộngđộng cơ–bánh đà theo hệ tọa độ u, v, w 79 4.2.1 Thiết kế điềukhiển theo phương pháp tựa phẳng 79 4.2.2 Thiết kế điềukhiển trình nâng lên vị trí cân 85 4.2.3 Thiết kế điềukhiển trì vùng vị trí cân 92 4.2.4 Thiết kế bù nhiễu bù feedforward 94 4.3 Thiết kế điềukhiển phẳng cho hệbánh đà-ổ từhệ z, θ x, θy 96 4.3.1 Điềukhiển nâng bánhđà lên vị trí cân 96 4.3.2 Duy trì bánhđà vị trí cân 98 4.3.3 Mô điềukhiển phi tuyến hệbánhđàổtừ 99 4.4 Kết luận, đánh giá 100 CHƯƠNG 101 5.1 Mơ tả cấu hình thí nghiệm 101 5.2 Trình tự thực thí nghiệm: 101 5.2.1 Thiết lập ghép nối DSP với tín hiệu vào/ra điềukhiểnhệổtừ 101 iv 5.2.2 Thiết lập ghép nối DSP với tín hiệu vào/ra điềukhiểnđộngtruyềnđộngbánhđà 104 5.3 Xây dựng giao diện thí nghiệm 105 5.3.1 Giao diện thí nghiệm điềukhiển theo hệ u, v, w 106 5.3.2 Giao diện thí nghiệm điềukhiển theo hệ u, v, w 108 5.4 Thí nghiệm lấy kết giai đoạn nâng tĩnh 110 5.4.1 Nâng tĩnh điềukhiển theo u,v, w 110 5.4.2 Nâng tĩnh điềukhiển theo z, θ x, θy 111 5.5 Thí nghiệm khởi động trì tốc độ bánhđà 112 5.6 Thí nghiệm q trình xả cho bánhđà 114 5.7 Thí nghiệm điềukhiển phi tuyến 116 5.7.1 Xây dựng giao diện vận hành, giám sát cho phương pháp phi tuyến 116 5.8 Kết luận 119 PHỤ LỤC 129 6.1 Thông số thiết kế 129 6.2 Thiết kế bánhđà 129 6.3 Thiết kế ổtừ 131 6.3.1 Tính tốn lực nâng cho ổtừ 132 6.3.2 Tính tốn thơng số nam châm điện 133 6.3.3 Chọn cảm biến đo vị trí hệ đo vị trí 135 6.3.4 Thiết kế cụm bệ đỡ bánhđà 136 6.3.5 Thiết kế khung vỏ hệbánh đà: 137 6.3.6 Cơ cấu lắp cảm biến 139 6.3.7 Chế tạo, lắp ráp bánh đà, nam châm cảm biến vị trí 139 6.3.8 Lắp ráp cụm nắp dưới: 139 6.3.9 Lắp ráp cụm nắp trên: 140 6.3.10 Lắp ráp bánhđà 141 6.3.11 Lắp ráp khung vỏ cảm biến 141 6.4 Thiết kế chế tạo biến đổi công suất, đo lường điềukhiển cho ổtừ 142 6.4.1 Thiết kế mạch khuyếch đại công suất 142 6.4.2 Thiết kế mạch điềukhiểndòng điện 147 6.4.3 Hiệu chỉnh điều chỉnh dòng điện 150 v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt FESS Ghi Tiếng Anh Flywheel Energy Store System Ý nghĩa Hệ thống tích trữ lượng bánhđà KERS Kinetic Energy Recovery Systems Hệ thống thu hồi lượng động UPS Uninteruptible Power Supply Cấp nguồn không gián đoạn PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung Hệ MLS Magnetic Levitation System thống nâng từ Xử lý tín hiệu DSP Digital Signal Proccessing số ADC Analog to Digital Converter Chuyển đổi tương tự sang số DAC Digital to Analog Converter Chuyển đổi số sang tương tự SMC Sliding Mode Control Điềukhiển chế độ trượt PID Proportional Integral Derivative Bộ điềukhiển tỷ lệ - tích phân – đạo hàm DOD Depth of Discharge Độ xả sâu BBĐ Bộ biến đổi vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Đơn vị Fem N Lực điện từ m kg g m / s2 Khối lượng bánhđà Gia tốc trọng trường Ý nghĩa e m Khe hở khơng khí z m Độ lệch vị trí đọc trục B Wb / m2 L1 , L2 H Mật độ từ thông Điện cảm cuộn dây nam châm Điện trở cuộn dây nam châm R1 , R2 Độ từ thẩm vật liệu sắt từ Độ từ thẩm môi trường chân không r Độ từ thẩm tương đối n Số vòng dây Wa Năng lượng tích trữ Ka Hệ số tỷ lệ với dòng điện Kn Hệ số tỷ lệ với độ dịch chuyển KP Hệ số khuếch đại điềukhiển KD Hệ số đạo hàm điềukhiển KI Hệ số tích phân điềukhiển s Tốn tử Laplace A m Tiết diện mạch từHệ số cấu tạo nam châm ổtừ Fu , Fv , Fw N Lực điện từổtừ góc u , v , w zu , z v , zw m Độ lệch vị trí góc bánhđà F N Lực điện từ dọc trục ze M ,M xe x , ye y Nm Mô men điện từ lật theo trục x, y rad Góc nghiêng theo trục x, y vii N F Lực nhiễu dọc trục zd M ,M xd yd Jx,Jy,Jz N m s2 Mô men nhiễu theo trục quay x, y Mơ men qn tính theo trục x, y, z r mBán kính tác độngổtừ lên bánhđà D mĐường kính vành ngồi bánhđà d mĐường kính vành bánhđà H mChiều dày bánhđà A Dòng điện cuộn dây nam châm i ,i ,i 1u Nm 1v 1w i ,i ,i 2u 2v I0 Tbx 2w A Dòng điện tiền từ hóa (dòng điện lệch) s Chu kỳ điều chế độ rộng xung biến đổi viii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bánhđà thử nghiệm USFS Hình 1.2 Hệbánhđà hãng Pillar (Đức) chế tạo Hình 1.3 Hệ thống FES dùng bánhđà hãng Beacon Power Hình 1.4 Một số kiểu FESS cỡ nhỏ dùng bánhđà Hình 1.5 Hệ thống động - bánhđà với ổtừ bậc tự Hình 1.6 Cấu tạo hệ thống bánhđàtích trữ lượng điển hình Hình 1.7 Nguyên tắc nam châm điện 12 Hình 1.8 Mơ hình hệ nâng vật lò xo 12 Hình 1.9 Cấu trúc ổtừchủđộng 13 Hình 1.10 Đặc tính quan hệ lực điện từ theo dòng điện 15 Hình 1.11 Hệ nâng từ nam châm kép (ổ từ kép) 15 Hình 1.12 Cấu hình hệtruyềnđộngđộng - bánhđàtíchhợpổtừ làm mơ hình thử nghiệm 20 Hình 1.13 Cấu hình hệổtừ mơ hình thử nghiệm 21 Hình 2.1 Mơ tả ổtừ kép với hai nam châm điện 24 Hình 2.2 Cấu trúc cấu ổtừ 25 Hình 2.3 Phân tích lực bánhđàhệ tọa độ 26 Hình 2.4 Tính quy đổi hệ (u, v, w) (z, x, y ) vị trí lực 28 Hình 2.5 Mô tả ổtừ tương đương hệ ( z, x , y ) 41 Hình 2.6 Tương quan dòng điện i2 z , i2 x ,i2 y i2 u , i2 v ,i2w .43 Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý điềukhiểnổtừchủđộng mơ hình truyềnđộngđộng -bánh đà 46 Hình 2.8 Cấu trúc điềukhiểnổtừhệổtừchủđộng mơ hình truyềnđộngđộng -bánh đà 47 Hình 3.1 Quan hệ lực F dòng điện i nam châm điện 51 Hình 3.2 Nguyên lý ổtừ với dòng điện tiền từ hóa 51 ix Phụ lục Lỗ khoét 160 Ø8 325 275 267 Lỗ khoét 80 253 237 160 Hình 6.8 Thiết kế khung vỏ Ø8 55 Ø8 172 55 172 Ø6 48 Ø6 70 Ø6 48 70 Ø6 48 48 Ø100 325 300 325 275 Hình 6.9 Thiết kế nắp nắp 138 Phụ lục Khung vỏ ngồi dạng ống tròn với bích ghép để ghép với nắp Khung thép dày 8mm lốc hàn thành ống - Nắp trên: Nắp để gắn nam châm kéo - Nắp dưới: Nắp để gắn nam châm kéo động cơ/máy phát Thiết kế nắp trên, nắp hình 6.9 6.3.6 Cơ cấu lắp cảm biến Với cảm biến chọn bánh đà, bệ đỡ thiết, cấu gắn cảm biến để đo vị trị bánhđà thiết kế hình 6.10 Cảm biến Bánhđà Hình 6.10 Thiết kế cấu lắp cảm biến 6.3.7 Chế tạo, lắp ráp bánh đà, nam châm cảm biến vị trí Tồn phần tử sau thiết kế chế tạo theo yêu cầu Sau chế tạo, phần tử lắp ráp theo tình tự: 6.3.8 Lắp ráp cụm nắp dưới: Cụm nắp gắn động nam châm lắp ráp hình 6.11 139 Phụ lục Hình 6.11 Cụm nắp lắp ráp 6.3.9 Lắp ráp cụm nắp trên: Cụm nắp gắn nam châm lắp ráp hình 6.12 Hình 6.12 Cụm nắp lắp ráp 140 Phụ lục 6.3.10 Lắp ráp bánhđàBánhđà đặt vào hệ bệ đỡ hình 6.13 Hình 6.13 Hệổtừ - bánhđà – đơng lắp ráp 6.3.11 Lắp ráp khung vỏ cảm biến Sau lắp đặt phận chính, khung vỏ cảm biến lắp ráp hình 6.14 Hình 6.14 Lắp đặt khung vỏ cảm biến 141 Phụ lục 6.4 Thiết kế chế tạo biến đổi công suất, đo lường điềukhiển cho ổtừ 6.4.1 Thiết kế mạch khuyếch đại công suất Tính chọn mạch lực van cơng suất Mặc dù nam châm điện ổtừ nam châm điện chiều lực từ tỷ lệ bậc hai với dòng điện nên lý thuyết khơng cần đảo chiều dòng điện để lực từ đáp dứng nhanh theo tín hiệu điều khiển, nên băm xung chiều có đảo đảo chiều dùng làm mạch lực Các van công suất dùng Mosfet chọn theo thơng số: - Dòng điện: Với nguồn chiều cấp cho mạch lực 100VDC, điện trở tính tốn nam châm 0,97 , Tuy nhiên, tham khảo kết mô thử nghiệm điềukhiển chương chương dòng trung bình qua cuộn dây nam châm dòng trung bình qua van khoảng 6A Ta chọn hệ số dự trữ dòng điện 1,5 Vậy ta có: I van 1,5.I tb 1,5 9( A) (6.11) - Điện áp: Với điện áp nguồn cấp 100VDC, điện áp ngược mà van phải chịu 50VDC, chọn hệ số dự trữ điện áp 2,5 Ta có: U van 2,5.U nguoc 2, 50 125(V ) (6.12) Từ tính toán trên, chọn Mosfet IRFP250 Chọn phần tửđiềukhiển cho Mosfet Chọn vi mạch IR2110 đáp ứng yêu cầu tính tốn có cơng suất PD 1W làm điềukhiển cho van công suất Đặc điểm IR2110: - Cung cấp nguồn điềukhiển cực Gate từ 10 đến 20V - Bảo vệ thấp áp cho hai kênh - Tương thích logic 3.3V Cung cấp mức logic riêng biệt từ 3.3V đến 20V - Lơgíc nguồn có mức lệch ± 5V - Đầu vào CMOS Schmitt theo sườn xuống - Chu kỳ logic chu trình tắt máy theo chu kỳ 142 Phụ lục - Có trễ chuyển kênh phù hợp cho hai kênh - Đầu pha với đầu vào IR2110 / IR2113 vi mạch điềukhiển Mosfet IGBT công suất với điện áp cao, tốc độ cao Với kênh điểukhiển độc lập nửa cao nửa thấp cầu H Công nghệ HVIC chốt bảo vệ CMOS cho phép lam việc tin cậy ổn định Logic đầu vào tương thích với tiêu chuẩn CMOS LSTTL đầu ra, cho phép thấp đến 3.3V logic Đầu diềukhiểncóđặ tính phát dòng xung cao để giảm thiếu trạng thái cross-conduction van công suất Mức trễ điềukhiển thiết kế phù hợp để dễ dàng điềukhiển cho ứng dụng tần số cao Kênh điềukhiển nửa cao thiết kế kiểu thả nối với tụ bootstrap cho phép điềukhiển MOSFET kênh N IGBT phía cao cầu H hoạt động điện áp lên đến 500 600 volts Hình 6.15 Sơ đồ nguyên lý ghép nối IR2110 cho mạch lực 143 Phụ lục Tính tốn mạch đệm bảo vệ Trong thiết kế sử dụng mạch đệm bảo vệ mạch RC Trong đó: C p Lp tụ điện điện cảm kí sinh Mosfet Đối với van chọn IRFP250 có giá trị Cp =300 pF Lp=12.5nF Thiết kế mạch đo dòng điện Để đo dòng điện nam châm lựa chọn cảm biến Hall để đảm bảo đo dòng điện hai chiều cách ly với mạch điềukhiển Với thơng só dòng điện có chọn cảm biến Hall LA25NP có dải đo tới 25A thay đổi thang đo hình 6.16 Hình 6.16 Cảm biến đo dòng Hall cách kết nối Hình 6.17 Mạch cơng suất với đo dòng dùng LA25P Thiết kế ngun lý mạch cơng suất Sau tính tốn thiết kế chọn phần tử, sơ đồ nguyển lý tổng thể mạch lực hình 6.19: 144 Phụ lục Hình 6.18 Sơ đồ mạch lực biến đổi 145 Phụ lục Thiết kế lắp ráp mạch công suất Sau thiết kế kiểm tả mạch nguyên lý, mạch thiết kế, lắp ráp hiệu chỉnh Hình ảnh mạch lực sau thiết kế: Hình 6.19 Mạch lực băm xung lắp ráp 146 Phụ lục 6.4.2 Thiết kế mạch điềukhiểndòng điện Phương án mạch điềukhiểndòng điện Với yêu cầu dòng điện cuộn dây (tải R-L) đáp ứng nhanh với tín hiệu điều khiển, mạch công suất xung áp đảo chiều thiết kế điềukhiển phương pháp điềukhiển đối xứng Theo [57], với điềukhiển đối xứng, dòng điện qua tải R-L biến thiên nhanh so với phương pháp điềukhiển khác Ngồi ổtừ làm việc, thơng số R-L cuộn dây thay đổi Điện trở thay đổi nhiệt độ thay đổi, đặc biệt điện cảm thay đổi nhiều khe hở ổtừbánhđà thay đổi Do để đảm bảo dòng điện qua cuộn dây ln bám theo dòng điện mong muốn, cần có mạch vòng điều chỉnh dòng điện Xác định thông số điện từ nam châm: Để thiết kế mạch điều chỉnh dòng điện, cần xác định thông số R-L cuộn dây Việc xác định thơng số thực tính tốn từ thiết kế, đo trực tiếp thực nghiệm Điện trở cuộn dây đo trực tiếp đồng hồ đo có giá trị Rc 0,97 Điện cảm cuộn dây đo thiết bị đo R-L-C giá trị bánhđà gần tiếp xúc với ổtừ (e = 0,1mm) Lcmax 0,542H khe hở lớn (e=1,9mm) LCmi n 0,028H Tuy nhiên thơng số mạch vòng dòng điện cố định (mạch analog) nên thiết kế điều chỉnh dòng điện với thơng số điện cảm bánhđà điểm ổtừ (e=1mm) với LCcb 0, 054H Thiết kế điều chỉnh dòng điện Mơ hình hóa nam châm điện: G ( s) I ( s) U(s) Trong đó: TC LC RC LC s / RC TC s (6.13) số thời gian điện từ nam châm RC Mơ hình hóa mạch băm xung: Mạch băm xung mơ hình hóa khâu qn tính bậc cóhệ số khuếch đại Kbx số thời gian Tbx 147 Phụ lục Gbx (6.14) K bx Tbx s Mơ hình hóa khâu đo dòng: Với mạch đo dòng dùng cảm biến Hall LA-25P mạch phụ trợ thiết kế với dòng tải 1A điện áp tương ứng 1V Ngồi mạch lọc cóhệ số lọc nhỏ nên ta có hàm truyền khâu đo dòng biểu thức 6.15 với hệ số khuếch đại Ki Vậy hàm truyền khâu đo dòng điện là: Gdd (6.15) Ki Ti s Tổng hợp mạch vòng dòng điện Cấu trúc mạch vòng dòng điện cho cuộn dây nam châm điện sau mơ hình hóa khâu: Uiđ Ri Uiph R1 Tbx.s+1 Băm xung 1/R1 TI1.s+1 Cuộn dây i Ki Ti.s+1 Đo dòng Hình 6.20 Mạch vòng dòng điện điềukhiển nam châm điện Đối tượng điềukhiển mạch vòng dòng điện là: K 1/ R1 G G G i1 bx Coil (6.16) bx Tbx s TI 1.s Thiết kế điềukhiểndòng điện Ri theo chuẩn tối ưu đối xứng với dạng hàm chuẩn: Fc 1 s 2 s2 (6.17) Ta cóđiều chỉnh dòng điện: Ri (1 TI s )R1 ; (6.18) 2Tbx K bx s 148 Phụ lục Thiết kế mạch điềukhiển Sơ đồ nguyển lý tổng thể mạch điềukhiểndòng điện hình 6.23: Hình 6.21 Mạch điềukhiểndòng điện 149 Phụ lục Mạch điềukhiển thiết kế lắp ráp Hình 6.22 Mạch điềukhiển lắp ráp 6.4.3 Hiệu chỉnh điều chỉnh dòng điện Từ thơng số thiết kế, chế tạo mạch vòng dòng điện phần phụ lục, kết sử dụng để thiết kế điềukhiển vị trí chương Để đảm bảo tin cậy chất lượng thí nghiệm, cần hiệu chỉnh mạch vòng dòng điện để đạt thơng số tiêu đề Hiệu chỉnh tĩnh dòng điện Trong phần phụ lục tổng hợp mạch vòng dòng điện tính tốn thơng số điềukhiểndòng điện thiết kế phép hiệu chỉnh tham số điều chỉnh dòng điện Theo sơ đồ nguyên lý mạch điều chỉnh dòng điện thiết kế hình 6.24, thơng số điều chỉnh dòng điện (PI) cần chỉnh mạch: Kp R P 42 R P09 2860,58 TI R 09 2T K bx 41 (6.19) bx K p R41 R42 2860,58.470 1000 Ti K p ( R43 P08 )C5 L 0,9726 1343, 4726(kΩ) 0,1397 R P08 Ti R43 K p C 6,96 0,1397 2860,58.10 (6.20) 1000 3883,62Ω Các bước hiệu chỉnh mạch vòng dòng điện sau: Bước 1: Chỉnh hệ số phản hồi khâu đo dòng điện 150 Phụ lục Kiểm nghiệm khả điềukhiển Bước 2: Chỉnh điềukhiểndòng điện Để chỉnh hệ số khuyếch đại khâu dòng điện trước tiên đưa mạch vòng dòng điện hở Sau điều chỉnh lượng đặt đo tín hiệu phản hồi dòng để kiểm tra mạch phản hồi theo dõi dòng phản hồi có tăng hay giảm theo lượng đặt hay không Các bước làm cụ thể sau: Cấp nguồn điều khiển, nguồn cho mạch lực, nối tải cuộn nam châm vào mạch lực Trên mạch điềukhiển chuyển chân jump JP1 sang vị trí để tín hiệu đặt lượng đặt dòng điện cho mạch vòng dòng điện chiết áp P02 Thiết lập lượng đặt 2.5V điểm T03 Dùng đồng hồ đo dòng để đo dòng điện thực qua cuộn dây nam châm chỉnh hệ số khuyếch đại dòng điện Việc chỉnh mạch vòng dòng điện kín quan trọng định chất lượng mạch vòng dòng điện Như tính tốn trên, ta chọn linh kiện để phù hợp với điều chỉnh PI mạch vòng dòng điện ổn định dòng điện Để kiểm nghiệm chất lượng điềukhiển mạch vòng dòng điện tín hiệu thay đổi, tiến hành thử nghiệm với số kiểu tín hiệu đặt biến thiên Sử dụng máy phát tín hiệu tạo lượng đặt thay đổi tín hiệu điện áp sóng vng, sóng tam giác sóng sin với tần số khác nhau, biên độ khác đối chiếu tín hiệu đặt tín hiệu phản hồi máy sóng hình 6.28 Hình 6.23 Đáp ứng điềukhiểndòng điện Có thể thấy đáp ứng tín hiệu dòng điện thực (đường màu vàng) bám sát theo tín hiệu dòng điện đặt (đường màu xanh) mà máy phát xung tạo Do điềukhiển PI thiết kế hồn tồn có khả đáp ứng tín hiệu mà điều chỉnh vị trí tạo 151 ... cấp thiết việc nghiên cứu nghiên cứu hệ truyền động động - bánh đà tích hợp ổ từ chủ động Hệ truyền động động – bánh đà (TĐ ĐC-BĐ) hệ mà ngồi động có thêm bánh đà Trong hệ bánh đà đóng vai trò... lắp đặt ổ từ - Nghiên cứu điều khiển hệ bánh đà - ổ từ: gồm điều khiển cấu nam châm điện ổ từ, điều khiển hệ bánh đà ổ từ … Khác với hệ dùng ổ đỡ mà cấu quay hoạt động lúc hệ có tích hợp ổ từ, cấu... nghiên cứu hệ truyền động bánh đà có tích hợp ổ từ với ba cụm ổ từ mơ hình điều khiển ổ từ ba bậc tự Chương 2: Xây dựng mơ hình động lực học hệ truyền động động cơ- bánh đà có tích hợp ổ từ chủ