Về triển vọng của phương pháp tuyến tính hoá chính xác để điều khiển động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc

Tổng quan về phương pháp tuyến tính hoá chính xác phi tuyến, tuyến tính hoá đối tượng phi tuyến. Tuyến tính hoá chính xác mô hình dòng điện cơ không đồng bộ Rotor lồng sóc. Đề xuất câú trúc điều khiển thiết kế các bộ điều chỉnh thực hiện mô phỏng thông số động cơ dùng trong mô phỏng, mô phỏng quan hệ phi tuyến của mô hình dòng, mô phỏng các đáp ứng khi đã thiết kế bộ điều khiển. Tổng quan về phương pháp tuyến tính hoá chính xác phi tuyến, tuyến tính hoá đối tượng phi tuyến. Tuyến tính hoá chính xác mô hình dòng điện cơ không đồng bộ Rotor lồng sóc. Đề xuất câú trúc điều khiển thiết kế các bộ điều chỉnh thực hiện mô phỏng thông số động cơ dùng trong mô phỏng, mô phỏng quan hệ phi tuyến của mô hình dòng, mô phỏng các đáp ứng khi đã thiết kế bộ điều khiển.

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội khoa sau đại học ******************* luận văn thạc sỹ chuyên ngành Tự động hóa Đề tài: triển vọng phương pháp tuyến tính hoá xác ®Ĩ ®iỊu khiĨn §CK§B rotor lång sãc gvhd hvth líp : : : Tskh nguyễn phùng quang dương hoài nam cao học tđh k2002-2004 Hà Nội - 2004 Mục lục Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt .i Lời nói đầu Ch­¬ng I: Tỉng quan vỊ ph­¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh hãa chÝnh x¸c 1.1 phi tuyÕn 1.2 Mơc ®Ých tun tÝnh hãa hÖ phi tuyÕn 1.3 Tuyến tính hóa đối tượng phi tuyến 1.4 Tun tÝnh hãa chÝnh x¸c hƯ phi tun SISO 1.4.1 Bậc tương đối 1.4.2.Tuyến tính hóa xác quan hệ vào-ra hệ phi tuyÕn SISO 1.5.TuyÕn tÝnh hãa chÝnh x¸c hƯ phi tun MIMO 11 1.5 Vector bậc tương đối tối thiểu 11 1.5.2.TuyÕn tÝnh hãa xác quan hệ vào-ra hệ phi tuyến MIMO 14 1.6 VÝ dô minh häa 18 1.6.1.TuyÕn tÝnh hãa xác quan hệ vào-ra hệ phi tuyến SISO 18 1.6.2.Tuyến tính hóa xác quan hệ vào-ra hệ phi tuyÕn MIMO 19 Ch­¬ng II : TuyÕn tÝnh hóa xác mô hình dòng ĐCDB 23 2.1 Đặt vấn đề 23 2.2 BiĨu diƠn c¸c đại lượng ba pha ĐCDB dạng vector 23 2.3 Mô hình trạng thái liên tục ĐCDB trªn hƯ d-q 28 2.4 Đặc điểm phi tuyến mô hình dòng 33 2.5 Khả tuyến tính hóa xác mô hình dòng ĐCDB 34 2.6 KiĨm tra ®iỊu kiƯn tun tÝnh hãa chÝnh x¸c 36 2.7 Thùc hiƯn tun tÝnh hãa chÝnh x¸c 38 Dương Hoài Nam iii Mục lục ChươngIII : Đề xuất cấu trúc điều khiển 42 3.1 §Ị xt cÊu tróc ®iỊu khiĨn 42 3.2 Thiết kế điều chỉnh 44 3.2.1 Thiết kế điều chỉnh dòng isd 44 3.2.2.ThiÕt kÕ bé ®iỊu chØnh dßng isq 45 3.2.3 Thiết kế điều chỉnh từ thông 46 3.2.4 ThiÕt kÕ bé ®iÒu chØnh tèc ®é 47 Chương IV: Thực mô 50 4.1 Th«ng số động dùng mô 51 4.2 M« pháng quan hƯ phi tuyến mô hình dòng 51 4.3 Mô quan hệ tuyến tính tách kênh 56 4.3.1 KiĨm tra tÝnh tun tÝnh ®· tun tÝnh hãa xác mô hình dòng 56 4.3.2 KiÓm tra tÝnh tách kênh đà tuyến tính hóa xác mô hình dòng 60 4.4 Mô đáp ứng ®· thiÕt kÕ bé ®iỊu khiĨn 67 4.4.1 Các đáp ứng động hoạt động từ thông danh định, tốc độ đặt =100rad/s sau 5[s] đóng tải 68 4.4.2 Các đáp ứng động hoạt động từ thông danh định, tốc độ đặt =300rad/s sau 5[s] đóng tải 71 Ch­¬ng V: KÕt luËn 75 Tµi liƯu tham kh¶o 76 Dương Hoài Nam iv Lời cam đoan Tôi xin cam đoan kết thu từ luận văn thực tự th©n d­íi sù h­íng dÉn cđa TSKH Ngun Phïng Quang thuộc môn Điều khiển tự động - Trường đại học Bách Khoa Hà Nội với tài liệu đà trích dẫn phần tài liệu tham khảo phần cuối luận văn Lời nói đầu Lời nói đầu Trong trình sản xuất hệ truyền động đóng phần quan trọng, động lực thúc đẩy suất, chất lượng thành phẩm Hiện hệ truyền động dây chuyền công nghệ đại, ĐCDB ứng dụng rộng rÃi phát huy nhiều ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ, vận hành tin cậy an toàn điều có ý nghĩa đặc biệt hệ truyền động công suất lớn.Với phát triển lý thuyết điều khiển nghành liên quan làm cho ĐCDB dần chiếm ưu hệ truyền động Từ trước tới có nhiều công trình nghiên cứu khác điều khiển ĐCDB Phương pháp phổ biến để điều khiển ĐCDB sử dụng biến tần hoạt động nguyên tắc điều chế vector không gian Việc thực điều khiển ĐCDB vấn đề phức tạp ĐCDB đối tượng phi tuyến Xây dựng điều chỉnh cho đối tượng phi tuyến thường đề cập đến phương pháp tuyến tính hóa lân cận điểm làm việc mô hình đối tượng hay tuyến tính hóa gần chu kỳ trích mẫu cho mô hình gián đoạn, phương pháp đáp ứng số điểm trạng thái hữu hạn Với tinh thần thực tuyến tính hóa đối tượng phi tuyến toàn không gian trạng thái, phương pháp tuyến tính hóa xác đề cập, cho phÐp chóng ta thùc hiƯn chun täa ®é cho mô hình trạng thái đối tượng phi tuyến, cụ thể luận văn mô hình dòng ĐCDB, trở thành đối tượng tuyến tính toàn không gian trạng thái Theo tinh thần phương pháp tuyến tính hóa xác, đề tài luận văn điều khiển ĐCDB: Về triển vọng phương pháp tuyến tính hoá xác điều khiển ĐCDB, nuôi nghịch lưu nguồn áp nhằm mục đích mong muốn tìm phương pháp để điều khiển ĐCDB Luận văn bao gồm phần sau: Chương I Tổng quan phương pháp tuyến tính hóa xác Trong chương này, đề cập khái niệm tuyến tính hóa xác, khái niệm bậc tương đối tối thiểu đối tượng phi tuyến đầu vào-một đầu SISO, khái niệm vector bậc tương đối tối thiểu đối tượng phi tuyến nhiều đầu vàonhiều đầu MIMO Qua ®ã thùc hiƯn viƯc tun tÝnh hãa xác quan hệ vào-ra cho đối tượng phi tuyến SISO đối tượng phi tuyến MIMO Đưa nhận xét thuận lợi, ưu điểm sau tuyến tính hóa xác Dương Hoài Nam Lời nói đầu Chương II Tuyến tính hóa xác mô hình dòng ĐCDB Trong chương này, đề cập vấn đề sau: Đặt vấn đề cho phương hướng triển khai để đề tài gần với mức thực tế Xây dựng mô hình trạng thái động không ®ång bé rotor lång sãc trªn hƯ täa ®é d-q Nhận xét phi tuyến mô hình dòng Kiểm tra khả tồn phép tuyến tính hóa xác cho mô hình dòng, từ thực tuyến tính hóa xác mô hình dòng Đưa sơ đồ cấu trúc điều khiển phản hồi trạng thái cấu trúc mô hình hệ tuyến tính kết hợp điều khiển phản hồi trạng thái với mô hình dòng Chương III Đề xuất cấu trúc điều khiển ĐCDB đà tuyến tính hóa xác mô hình dòng Đề xuất cấu trúc điều khiển ĐCDB sau đà tuyến tính hóa xác mô hình dòng Xây dựng điều chỉnh vòng (bộ điều chỉnh dòng điện) điều chỉnh vòng (bộ điều chỉnh từ thông, điều chỉnh tốc độ) dựa phương pháp tổng hợp đối tượng phi tuyến Chương IV Kết mô Sử dụng công cụ Matlab\Simulink để mô Mô quan hệ phi tuyến mô hình dòng ĐCDB Mô quan hệ tuyến tính tách kênh mô hình tuyến tính hóa xác mô hình dòng Mô đáp ứng (dòng, từ thông, tốc độ) đà thiết kế điều khiển cho cấu trúc đề xuất chương III Đánh giá kết mô Chương V Kết luận Các kết thu luận văn kiến nghị để hoàn thiện đề tài Sau nội dung chi tiết luận văn Dương Hoài Nam Tổng quan phương pháp tuyến tính hóa xác Chương I: Tổng quan phương pháp tuyến tính hoá xác 1.1 Hệ phi tuyến Phần lớn đối tượng điều khiển tự nhiên mang tính phi tuyến Ví dụ rơ-le, hệ sinh häc, hƯ thủ khÝ, hƯ vËt lý cã cÊu tróc hỗn hợp, hay hệ thống nhiệt động học Đặc điểm hệ phi tuyến không thỏa m·n nguyªn lý xÕp chång u(t) HƯ phi tun y( t ) Hình 1.1 Mô tả hệ phi tuyến Có nhiều dạng mô hình toán học cho đối tượng, song mô hình dùng mang lại nhiều thành công ĐKPT mô hình trạng thái Từ mô hình trạng thái ta xây dựng điều khiển phản hồi trạng thái cho đối tượng phi tuyến (bộ ĐKPHTT) Do việc xây dựng ĐKPHTT nhằm đảm bảo chất lượng hệ thống khó khăn Vì điều khiển đối tượng phi tuyến vấn đề ổn định hệ đặt lên hàng đầu Theo [3], tổng hợp ĐKPHTT cho hệ phi tuyến tối thiểu phải quan tâm đến vấn đề sau: ã Sự phân bố điểm cân hệ thống ã Tính ổn định hệ thống điểm cân cho trước ã Tính điều khiển hệ thống điểm trạng thái cho trước ã Tính quan sát hệ thống thời điểm ã Khả tồn dao động heternom autonom hệ ã Khả có hay không tượng hỗn loạn hệ ã Khả phân nhánh hệ Dương Hoài Nam Tổng quan phương pháp tuyến tính hóa xác 1.2 Mục đích tuyến tính hoá hệ phi tuyến Do tÝnh phi tun cđa hƯ phi tun nªn viƯc xây dựng điều khiển cho hệ phi tuyến khó liên quan đến nhiều vấn đề khác khó giải Chính với phương pháp tuyến tính hoá nhằm đưa hệ phi tuyến thành hệ tuyến tính (thỏa mÃn nguyên lý xếp chồng) Dựa vào phương pháp khảo sát, phân tích, tổng hợp ®èi víi hƯ tun tÝnh ta cã thĨ x©y dùng điều chỉnh tuyến tính phù hợp với yêu cầu chất lượng hệ thống Gồm có phương pháp tuyến tính hoá sau: Phương pháp tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc, phương pháp tuyến tính hóa xác phạm vi chu kỳ trích mẫu phương pháp tuyến tính hoá xác >>Phương pháp tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc: Phương pháp nhằm đưa mô hình phi tuyến thành mô hình tuyến tính xấp xỉ tương đương lân cận điểm làm việc >>Phương pháp tuyến tính hóa phạm vi chu kỳ trích mẫu: Phương pháp nhằm xây dựng đối tượng phi tuyến thành mô hình gián đoạn tuyến tính có hệ số hàm >>Phương pháp tuyến tính hoá xác: Với ý tưởng thực việc chuyển tọa độ cho mô hình trạng thái đối tượng phi tuyến thông qua khả thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái phản hồi tín hiệu đối tượng phi tuyến cho hệ kín trở thành tuyến tính Khác với phương pháp tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc phương pháp tuyến tính hóa phạm vi chu kỳ trích mẫu, phương pháp tuyến tính hoá xác đảm bảo hệ tuyến tính toàn không gian trạng thái áp dụng với lớp đối tượng phi tuyến định 1.3 Tuyến tính hoá xác đối tượng phi tuyến Theo tinh thần phương pháp tuyến tính hoá xác cần phải thực việc chuyển tọa độ cho mô hình trạng thái thông qua khả thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái (ĐKPHTT) cho hệ kín thu trở thành tuyến tính toàn không gian trạng thái Sơ đồ cấu trúc hệ phi tuyến sau đà tuyến tính hoá xác sau: Dương Hoài Nam Tổng quan phương pháp tuyến tính hóa xác Hệ vào-ra tuyến tính y w x ĐKPHTT u ĐTPT x Hình 1.2.Sơ đồ nguyên lý tuyến tính hoá xác hệ phi tun Ta nhËn thÊy r»ng víi bé §KPHTT, §TPT cã đầu vào cũ u tương ứng với hệ phi tuyến trở thành hệ tuyến tính toàn không gian trạng thái với đầu vào w Việc thiết kế ĐKPHTT thực nhờ phép đổi trục toạ độ cho đối tượng phi tuyến phẳng (xác định điều khiển thực phép đổi trục đó) nhằm đưa toàn hệ thống trở thành tuyến tính Theo tài liệu [3]: Điều kiện tồn phép tuyến tính hoá xác hệ phi tuyến điều khiển có bậc tương đối số biến trạng thái Khái niệm bậc tương đối đà quen biết hệ tuyến tính từ xây dựng, xác định bậc tương đối cho hệ phi tuyến Để cụ thể hoá nội dung phương pháp tuyến tính hoá xác ta đưa quy ước, ký hiệu (cho đầu vào-ra, trạng thái) cho hệ phi tun: HƯ phi tun SISO vµ hƯ phi tun MIMO >>Đối tượng phi tuyến trình bày theo mô hình trạng thái Hệ phi tuyến MIMO m ã x = f (x ) + H( x )u = f ( x ) + ∑ h i ( x )u i  i =1  y = g( x )  (1.1) Trong đó: Hệ có m tín hiệu vào: u1 ( x ) , u ( x ) u m ( x ) cã r tÝn hiÖu y ( x ) , y ( x ) y r ( x ) vµ n biÕn trạng thái: x , x xn ThĨ hiƯn d­íi d¹ng vector R R R R R R sau: Dương Hoài Nam Tổng quan phương pháp tuyến tính hóa xác x1 x  x = 2     x n   g1 (x)   u1  g ( x )  u  , u =   , y = g( x ) =             g r (x)  u m  (1.2) Ma trËn hƯ thèng f ( x ) vµ ma trận đầu vào H( x ) : f1 (x)  f ( x )  f (x) =        f n ( x )  ; H( x ) = [h ( x ), h ( x ),  , h m ( x )] (1.3) HÖ phi tuyÕn SISO Tõ hƯ MIMO (1.1) nÕu thay m = vµ r = (hệ có đầu vào-1 đầu ra) ta thu mô hình trạng thái cho hệ phi tuyÕn SISO nh­ sau:  • x = f (x ) + h ( x )u   y = g ( x ) (1.4) Tõ (1.1) vµ (1.4) Mô hình trạng thái cho hệ phi tuyến thể tín hiệu vào tín hiệu Khi sử dụng phương pháp tuyến tính hoá xác gọi tuyến tính hoá xác quan hệ vào - Ngoài có phương pháp tuyến tính hoá xác quan hệ vào trạng thái đối tượng phi tuyến Mục đích luận văn tuyến tính hoá ĐCDB nên ta xét trường hợp tuyến tính hoá xác quan hệ vào - 1.4 Tuyến tính hoá xác hệ phi tuyến SISO 1.4.1.Bậc tương đối Để tiếp cận tới khái niệm bậc tương đối hệ phi tuyến SISO, ta xét đến khái niệm bậc tương đối hệ tuyến tính SISO giả sử đối tượng tuyến tính mô tả hàm truyền đạt hợp thức chặt: b + b 1s +  + b m s m G (s) = a + a 1s +  + a n s n m < n (1.5) Có mô hình không gian trạng thái là: Dương Hoài Nam Kết mô >> Đáp ứng i sd i sq w = t [A/s] vµ w =- t [A/s] - Đáp ứng dòng isd R R R R R R R R R R Hình 4.17 Đáp ứng isd w1 = t w2 = -t - Đáp ứng dòng i sq R R Hình 4.18 Đáp ứng isq w1 = t w2 = -t Dương Hoài Nam 62 Kết mô >> Đáp ứng i sd i sq w =- t [A/s] vµ w = t [A/s] - Đáp ứng dòng i sd R R R R R R R R R R Hình 4.19 Đáp ứng isd w1 =- t w2 = t - Đáp ứng dòng i sq R R Hình 4.20 Đáp ứng isq w1 =- t w2 = t Dương Hoài Nam 63 Kết mô >> Đáp ứng i sd i sq w =sin(t) vµ w = t - Đáp ứng dòng i sd R R R R R R R R R R Hình 4.21 Đáp øng isd w1 =sin(t) vµ w2 = t - Đáp ứng dòng i sq R R Hình 4.22 Đáp ứng isq w1 =sin(t) w2 = t Dương Hoài Nam 64 Kết mô >> Đáp øng i sd vµ i sq w =t w =sin(t) - Đáp ứng dòng i sd R R R R R R R R R R Hình 4.23 Đáp ứng isd w1 =t w2 =sin(t) - Đáp ứng dòng i sq R R Hình 4.24 Đáp ứng isq w1 =t w2 =sin(t) Dương Hoài Nam 65 Kết mô >> Đáp ứng i sd i sq w =sin(t) w =sin(t) - Đáp ứng dòng i sd R R R R R R R R R R Hình 4.25 Đáp ứng isd w1 =sin(t) w2 =sin(t) - Đáp ứng dòng i sq R R Hình 4.26 Đáp ứng isq w1 =sin(t) w2 =sin(t) Dương Hoài Nam 66 Kết mô Nhận xét: Từ hình 4.15 đến hình 4.26, ta nhận thấy: ta giữ nguyên đầu vào w thay đổi đầu vào w i sd không bị ảnh hưởng ngược lại giữ nguyên đầu vào w thay đổi đầu vào w i sq không bị ảnh hưởng Rõ ràng đại lượng đầu i sd i sq phụ thuộc vào thay đổi tương ứng đại lượng vào u sd u sq Điều cho phép khẳng định tính tách kênh sau tuyến tính hóa xác 4.4 Mô đáp ứng đà thiết kế điều khiển Cấu trúc mô (hình 4.27) xây dựng môi trường Matlab\Simulink với kết tìm chương II, chương III (bộ ĐKPHTT, điều khiển mạch vòng điều khiển dòng, điều khiển mạch vòng gồm từ thông Rotor tốc độ) Trong khuôn khổ luận văn này, nghiên cứu mô hình tương tự Để dần triển khai đề tài theo hướng gần với mức thực tế cấu trúc điều khiển phải xây dựng theo hướng số hoá, mô hình từ thông phải nhắc tới Do từ thông Rotor đại lượng khó xác định trực tiếp nên thực tế thường quan sát nhờ phân tích đại lượng đo trực tiếp dòng điện tốc độ mô hình quan sát từ thông Rotor gọi mô hình từ thông (MHTT) R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Hình 4.27 Mô cấu trúc điều khiển ĐCDB Dương Hoài Nam 67 Kết mô 4.4.1 Các đáp ứng động hoạt động từ thông danh định, tốc độ đặt = 100 [rad/s] sau 5[s] đóng tải >> Đáp ứng dòng i sd R R Hình 4.28 Đáp ứng dòng isd động hoạt động từ thông danh định, =100[rad/s] sau 5[s] đóng tải Từ hình 4.28, thấy trường hợp ĐCDB hoạt động từ thông danh định áp đặt tốc độ 100[rad/s] sau 5[s] đóng tải, đáp ứng dòng i sd sau: Đặc tính đáp ứng dòng i sd tốt sau khoảng 0,4[s] hệ thống đà ổn định Ban đầu giai đoạn ĐCDB hoạt động dải từ thông danh định chưa đóng tải, đáp ứng dòng i sd bám theo dòng chủ ®¹o i∗sd Khi chóng ta R R R R R R đóng tải đáp ứng i sd không thay đổi, điều cho thấy lúc tải không làm ảnh hưởng đến dòng i sd Như qua mô hình 4.28, lại khẳng định tính đắn lý thuyết mà đà xây dựng chương I, chương II chương III tính tách kênh hệ thống: dòng i sd phụ thuộc vào từ thông mà không phụ thuộc vào mômen tải R R R R R Dương Hoài Nam R 68 Kết mô >> Đáp ứng dòng i sq R R Hình 4.29 Đáp ứng dòng isq động hoạt động từ thông danh định, =100[rad/s] sau 5[s] đóng tải Từ hình 4.29, thấy đáp ứng dòng i sq sau: Đặc tính đáp ứng dòng i sq tốt sau khoảng 2,5[s] hệ thống ổn định Ban đầu giai đoạn ĐCDB hoạt động dải từ thông danh định chưa đóng tải, đáp ứng dòng i sq bám theo dòng chủ đạo isq , đến giá trị ổn định trường hợp ĐCDB R R R R R R hoạt động không tải dòng i sq tiến giá trị Khi đóng tải sau R R 5[s] đáp ứng i sq thay đổi i sq có đáp ứng ổn định với i sq điều cho thấy việc đóng tải ảnh hưởng đến dòng i sq Như qua mô hình 4.29, lại khẳng định tính đắn lý thuyết mà đà xây dựng chương I, chương II chương III tính tách kênh hệ thống: Trong dải từ thông danh định dòng i sq phụ thuộc vào mômen tải R R R R R R R R R D­¬ng Hoài Nam R 69 Kết mô >> Đáp ứng từ thông Hình 4.30 Đáp ứng từ thông động hoạt động từ thông danh định, =100rad/s sau 5s đóng tải Từ hình 4.30, thấy trường hợp ĐCDB hoạt động từ thông danh định áp đặt tốc độ 100[rad/s] sau 5[s] đóng tải, đặc tính độ đáp ứng từ thông tốt sau khoảng 0,4[s] ổn định Đặc tính độ phù hợp với điều chỉnh từ thông mà đà thiết kế mục 3.2.3 Dương Hoài Nam 70 Kết mô >> Đáp ứng tốc độ Hình 4.31 Đáp ứng tốc độ động hoạt động từ thông danh định, =100[rad/s] sau 5[s] đóng tải Từ hình 4.31, thấy trường hợp ĐCDB hoạt động từ thông danh định áp đặt tốc độ 100[rad/s] sau 5[s] đóng tải, đặc tính độ tốc độ tốt sau khoảng 2,5[s] ổn định Đặc tính độ phù hợp với điều chỉnh tốc ®é mµ chóng ta ®· thiÕt kÕ mơc 3.2.4 Qua m« pháng chóng ta cã thĨ thÊy kh«ng cã độ điều chỉnh tốc độ, điều cần thiết cho nhiều yêu cầu truyền động sản xuất 4.4.2 Các đáp ứng động hoạt động từ thông danh định, tốc độ đặt = 300 [rad/s] sau 5[s] đóng tải mục mô đáp ứng dòng i sd , i sq , từ thông, tốc độ ĐCDB hoạt động từ thông danh định với tốc độ đặt 300[rad/s] sau 5[s] đóng tải để so sánh cách trực quan so với trường hợp mô ĐCDB hoạt động từ thông danh định với tốc độ đặt 100[rad/s] sau 5[s] đóng tải mà đà mô nhận xét mục 4.2.1 R Dương Hoài Nam R R R 71 Kết mô >> Đáp ứng dòng i sd R R Hình 4.32 Đáp ứng dòng isd động hoạt động từ thông danh định, =300[rad/s] sau 5[s] đóng tải >> Đáp ứng dòng i sq R R Hình 4.33 Đáp ứng dòng isq động hoạt động từ thông danh định, =300[rad/s] sau 5[s] đóng tải Dương Hoài Nam 72 Kết mô >>Đáp ứng từ thông Hình 4.33 Đáp ứng từ thông động hoạt động từ thông danh định, =300[rad/s] sau 5[s] đóng tải >> Đáp ứng tốc độ Hình 4.34 Đáp ứng tốc độ động hoạt động từ thông danh định, =300[rad/s] sau 5[s] đóng tải Dương Hoài Nam 73 Kết mô Nhận xét: Qua việc thực mô Simulink, đà chứng minh tính đắn hướng giải vấn đề thực mô hệ thống với điều khiển tương tự, động hoạt động từ thông danh định Trong hai trường hợp mô để làm rõ nhận định (nhận định kết thu từ sơ đồ cấu trúc, từ yêu cầu truyền động) đóng đại lượng tải sau 5[s] So sánh hình (hình 4.28 hình 4.32, hình 4.29 hình 4.33) đáp ứng dòng i sd i sq tương ứng hai trường hợp trên, thấy rằng, động hoạt động đại lượng từ thông cố định (ở từ thông danh định) mà thay đổi giá trị tốc độ chủ đạo thời gian độ giá trị i sd i sq Tuy nhiên lúc đóng tải đặc tính i sd không bị ảnh hưởng, đặc tính i sq bị thay đổi tốc độ đặt cao giá trị đáp ứng lúc hệ thống ổn định cao hơn, điều khẳng định tải ảnh hưởng đến thành phần i sq với động hoạt động với giá trị từ thông cố định mà không làm ảnh hưởng đến thành phần i sd đồng thời tốc độ đặt cao mức đáp ứng dòng i sq phải cao Hình 4.30 hình 4.33 cho ta đáp ứng từ thông hệ thống, đặc tính đáp ứng tồn độ điều chỉnh thiết kế điều chỉnh từ thông theo tiêu chuẩn modul tối ưu chương III Hình 4.31 hình 4.34 đặc tính đáp ứng tốc độ, kết cho thấy đáp ứng tốc độ đủ nhanh lượng điều chỉnh, tốc độ ổn định có nhiễu tải áp đặt vào động cơ, bảm bảo yêu cầu độ cứng đặc tính kỹ thuật truyền động ĐCDB R R R R R R R R R R R R R R R R Dương Hoài Nam R 74 R Kết luận Chương V: Kết luận Nghiên cứu phương pháp tuyến tính hóa xác điều khiển ĐCDB hướng phát triển Khi tuyến tính hóa xác mô hình trạng thái đối tượng tương đương với việc xây dựng ĐKPHTT, việc hệ tuyến tính hóa toàn không gian trạng thái thu tính tách kênh Đề tài luận văn Về triển vọng phương pháp tuyến tính hóa xác để điều khiển động không đồng rotor lồng sóc đề tài có tính cấp thiết để góp phần nâng cao chất lượng điều khiển ĐCDB Bản luận văn đà thực yêu cầu sau: Khái niệm tuyến tính hóa xác, điều kiện thỏa mÃn tuyến tÝnh hãa chÝnh x¸c, thùc hiƯn tun tÝnh hãa chÝnh xác quan hệ vào hệ SISO MIMO, đưa ví dụ tuyến tính hóa xác Kiểm tra tính phi tuyến mô hình dòng Tuyến tính hóa mô hình dòng ĐCDB hệ tọa độ từ thông (hệ d-q), từ đưa cấu trúc ĐKPHTT Đưa cấu trúc điều khiển ĐCDB đà tuyến tính hóa xác mô hình dòng, thực tổng hợp điều chỉnh vòng (bộ điều chỉnh dòng) vòng (bộ ®iỊu chØnh tõ th«ng, bé ®iỊu chØnh tèc ®é)  Mô kết sử dụng công cụ Matlab\Simulink: Mô tính phi tuyến mô hình dòng, tính tuyến tính đà tuyến tính hóa xác mô hình dòng Mô đáp ứng dòng, từ thông, tốc độ với điều chỉnh đà thiết kế Bản luận văn đưa cách nhìn cho việc điều khiển ĐCDB từ suy rộng cho tất đối tượng phi tuyến Mặc dù đà cố gắng để thực đề tài, hướng đề tài rộng: giải vấn đề toán thực tế cần phải quan tâm đến mô hình từ thông, góc từ thông Rotor, xây dựng điều khiển sốVì vậy, để luận văn hoàn thiện hơn, mong đóng góp chân thành từ thầy, cô đồng nghiệp Một lần xin chân thành cảm ơn đến thầy, cô Bộ môn Tự động hóa XNCN đặc biệt TSKH Nguyễn Phùng Quang Bộ môn Điều khiển tự động đà giúp đỡ thực đề tài Dương Hoài Nam 75 Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo 1.Ng.Ph.Quang - Điều khiển tự ®éng trun ®éng ®iƯn xoay chiỊu ba pha NXB GD, Hà Nội (1996) 2.Ng.Ph.Quang, Andreas Dittrich - Truyền động điện thông minh NXB KHKT, Hà Nội (2002) 3.Ng.D.Phước, P.X.Minh, H.T.Trung - Lý thuyết điều khiển phi tuyến NXB KHKT, Hà Néi (2003) 4.Ng.D.Ph­íc - Lý thut ®iỊu khiĨn tun tÝnh NXB KHKT, Hµ Néi (2003) 5.Ng.Ph.Quang - MATLAB & SIMULINK dành cho kỹ sư điều khiển tự động NXB KHKT, Hà Nội (2004) 6.B.Q.Khánh,N.V.Liễn, P.Q.Hải, D.V.Nghi-Điều chỉnh tự động truyền ®éng ®iƯn NXB KHKT, Hµ Néi (1998) 7.Marc.B, John C - Differential-Geometric Methods for control of electric motors Int.J.Robust Nonlinear Control (1998) Dương Hoài Nam 76 ... thành đối tượng tuyến tính toàn không gian trạng thái Theo tinh thần phương pháp tuyến tính hóa xác, đề tài luận văn điều khiển ĐCDB: Về triển vọng phương pháp tuyến tính hoá xác điều khiển ĐCDB,... phi tuyến thể tín hiệu vào tín hiệu Khi sử dụng phương pháp tuyến tính hoá xác gọi tuyến tính hoá xác quan hệ vào - Ngoài có phương pháp tuyến tính hoá xác quan hệ vào trạng thái đối tượng phi tuyến. .. Nhận thấy có liên quan tuyến tính hoá xác tính điều khiển tức r = n hệ vừa tuyến tính hoá vừa điều khiển Tóm lại: > >Điều kiện tồn phép tuyến tính hoá xác quan hệ vào - hệ phi tuyến SISO là: Dương