Đang tải... (xem toàn văn)
Bài báo này trình bày cách phân tích tổng hợp hệ truyền động T-Đ với hai mạch vòng điều khiển dùng bộ điều khiển PID. Kết quả của việc khảo sát và đánh giá thiết kế qua mô phỏng dùng Matlab -Simulink cho thấy được chất lượng thực trạng của hệ thống và hướng nâng cao chất lượng của hệ bằng cách đưa thêm vào bộ điều khiển mờ để điều khiển mạch kích từ của động cơ.
Nguyễn Thị Thu Hiền Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 86(10): 33 - 37 ĐIỀU CHỈNH DÒNG ĐIỆN VÀ TỐC ĐỘ TRONG HỆ TRUYỀN ĐỘNG THIRISTOR-ĐỘNG CƠ Nguyễn Thị Thu Hiền* Trường ĐH CNTT&TT - Đại học Thái Nguyên TÓM TẮT Hiện hệ thống truyền động chiều kiểu Thiristor-Động (T-Đ) ứng dụng rộng rãi chúng đảm bảo tiêu tĩnh động hệ thống dễ dàng thực truyền động có cơng suất lớn đồng thời có tính bền vững cao Bài báo trình bày cách phân tích tổng hợp hệ truyền động T-Đ với hai mạch vòng điều khiển dùng điều khiển PID Kết việc khảo sát đánh giá thiết kế qua mô dùng Matlab -Simulink cho thấy chất lượng thực trạng hệ thống hướng nâng cao chất lượng hệ cách đưa thêm vào điều khiển mờ để điều khiển mạch kích từ động Từ khóa: Hệ thống truyền động chiều kiểu T-Đ, tổng hợp hệ, mô phỏng, điều khiển mờ, mạch vòng phản hồi ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày hệ thống điều khiển đặc biệt hệ điều khiển Rơbốt cơng suất lớn, hệ truyền động chiều kiểu T-Đ ngày ứng dụng rộng rãi chúng đảm bảo tốt tiêu tĩnh động hệ thống, dễ dàng thực truyền động có cơng suất lớn tính bền vững cao Việc phân tích tổng hợp thành cơng hệ thống có ý nghĩa khoa học thực tiễn lớn hệ thống nhiều dây truyền sản xuất cụ thể Trên sở việc tổng hợp mô với điều khiển PID kinh điển, việc phát triển phối hợp điều khiển mờ để tạo mờ lai (Hybrid Fuzzy) nhằm nâng cao chất lượng hệ truyền động sẵn có hướng phát triển có nhiều tiềm PHÂN TÍCH VÀ TỔNG HỢP TRUYỀN ĐỘNG.[1], [2], [3] Đối với hệ truyền động T – Đ việc điều chỉnh thông số đầu vào hệ thực để thu đặc tính đầu cho phù hợp với yêu cầu công nghệ Để điều chỉnh thơng số vào hệ thống động thường thiết kế với hai mạch vòng phản hồi nhằm để ổn định dòng điện kích từ, mạch vòng phản hồi ngồi mạch vòng phản Tel: 0972208032, Email: nthienedu@gmail.com Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên hồi âm tốc độ để ổn định tốc độ Ví dụ trường hợp trục cán làm việc chế độ cán có phụ tải nặng, mômen cản biến thiên liên tục, cần phải đảm bảo cho mômen động đủ lớn thắng mômen cản, hay nói cách khác với truyền động cần ưu tiên đến mômen động Khi tải biến thiên, hệ truyền động cần đưa thêm mạch vòng phản hồi dòng điện - mạch vòng gọi mạch vòng bù dòng điện phần ứng Ở ta xét sơ đồ cấu trúc chung hệ điều khiển gồm có hai mạch vòng hình Hình Sơ đồ hàm truyền đạt hệ T - Đ chiều với hai mạch vòng điều khiển Trong đó: - Tω, Ti hệ số dòng điện hệ số tốc độ động cơ; - Ta: số thời gian điện từ; - Tc: số thời gian học Trong sơ đồ hệ truyền động T-Đ với hai mạch vòng âm tốc độ âm dòng điện hai mạch vòng quen biết Q trình tổng hợp hệ thống thực từ mạch vòng đến mạch vòng ngồi Kết tổng 33 http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Thu Hiền Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ hợp mạch vòng chọn điều chỉnh thích hợp Tổng hợp mạch vòng dòng điện Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch sức điện động hình Hình Sơ đồ thu gọn mạch vòng dòng điện Trong báo tiến hành tổng hợp mạch vòng dòng điện theo tiêu chuẩn tối ưu modul để tìm hàm truyền điều chỉnh dòng điện Ta có: U ( P ) K K / R i cl i S (1) Oi U ( P ) ( T P ).( T P ).( T P ).( T P ) dk dk V U i 86(10): 33 - 37 k k R (7) cl i/ τ p ( τ p ) σ σ ( pT )( p T ) si 11 u R P ) i( Chọn (Tư ,Tsi ) = Tsi Vậy ta có hàm truyền điều chỉnh dòng điện Ri(p) tính sau: P T R T u R ( P ) u ( ) i T T K K P T i si cl i u P K K s cl i R (8) Ri(P) khâu tỷ lệ – tích phân (PI) Tổng hợp mạch vòng tốc độ Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng tốc độ hình vẽ Trong đó: Tđk: số thời gian mạch điều khiển Ti : hệ số thời gian sensơ dòng điện Tư : hệ số thời gian điện từ mạch phần ứng Tv : hệ số thời gian động điều khiển Ki: điện trở sensơ Thay: Ti = Tđk +Tv +Ti