Điều khiển bộ chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung dùng phương pháp trượt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BAÙCH KHOA - NGÔ ĐÌNH TIẾN ĐIỀU KHIỂN BỘ CHỈNH LƯU BA PHA ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG DÙNG PHƯƠNG PHÁP TRƯT CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN MÃ SỐ NGÀNH : 2.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10 NĂM 2004 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS DƯƠNG HOÀI NGHĨA Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận Văn Thạc Só Được Bảo Vệ Tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM, / /2004 Có thể tìm hiểu luận văn : - Thư Viện Cao Học Trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh Khoa Điện Trường Cao Đẳng Công Nghiệp IV Người Thực Hiện : ngodinhtien3000@yahoo.com Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh Trường Đại Học Bách Khoa Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghóa Việt Nam Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc NHIEÄM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên Ngày tháng năm sinh Chuyên ngành Khoá : : : : Ngô Đình Tiến 02 – 07 – 1976 Kỹ Thuật Điện 13 Phái Nơi sinh : Nam : Bình Định I TÊN ĐỀ TÀI : Điều Khiển Mạch Chỉnh Lưu Ba Pha Điều Chế Độ Rộng Xung Dùng Phương Pháp Trượt II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Xây dựng sơ đồ mô mạch chỉnh lưu ba pha PWM Điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM dùng phương pháp điều khiển PID Điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM dùng phương pháp điều khiển trượt Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM Kết luận đề nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02/02/2004 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30/10/2004 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : Tiến sỹ Dương Hoài Nghóa VI HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT : VII HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT : CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ NHẬN XÉT CÁN BỘ NHẬN XÉT TS.Dương Hoài Nghóa Nội dung luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Phòng Đào Tạo Sau Đại Học Ngày tháng 11 năm 2004 Chủ nhiệm ngành TS Nguyễn Hữu Phúc LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời biết ơn chân thành đến Tiến Sỹ Dương Hoài Nghóa, người tận tình hướng dẫn suốt trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Khoa Điện Trường Đại Học Bách Khoa, Phòng Đào Tạo Sau Đại Học giúp đỡ nhiều suốt trình học hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ Nhiệm Khoa Các Thầy Cô Khoa Điện Trường Cao Đẳng Công Nghiệp IV, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện để hoàn thành luận văn Cuối cùng, muốn cảm ơn thật nhiều Cha Mẹ, người thân động viên nhiều để hoàn thành khoá Ngô Đình Tiến Luận án Cao Học MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn Mục lục Chương : Mở đầu 1.1 Giới thiệu 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ luận án 1.3 Các phương pháp có 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Điểm luận án 1.6 Giá trị thực tiễn luận án 1.7 Nội dung luận án Chương : Mạch chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung(PWM) 2.1 Giới thiệu mạch chỉnh lưu ba pha PWM 2.2 Mô hình toán học 2.3 Sơ đồ mô mạch chỉnh lưu ba pha PWM dùng Matlab/Simulink 11 2.4 Vector khoâng gian 12 2.5 Vector khoâng gian hệ tọa độ quay dq 16 2.6 Nguyên lý điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM 19 2.7 Thông số mạch chỉnh lưu ba pha PWM 21 Chương : Phương pháp điều khiển PID ứng dụng điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM 3.1 Nguyên lý điều khiển PID 22 3.2 Thiết kế điều khiển PID 23 3.3 ng dụng phương pháp điều khiển PID mạch chỉnh lưu ba pha PWM 26 3.4 Kết mô 28 Chương : Phương pháp điều khiển trượt ứng dụng điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM 4.1 Phương pháp điều khiển trượt 61 4.2 ng dụng phương pháp điều khiển trượt mạch chỉnh lưu ba pha PWM 65 4.3 Kết mô 70 Chương : Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM 5.1 Lý thuyết logic mờ 103 5.2 Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha 110 PWM 5.3 Kết mô 114 Chương : Kết kuận đề nghị 123 Phụ lục : Phân tích họa tần Mục lục PHỤ LỤC : PHÂN TÍCH HỌA TẦN Cho tín hiệu x(t) có chu kỳ T0, ta suy tốc độ góc : ω0 = 2π T0 Khi tín hiệu x(t) phân tích theo chuỗi Fourier sau : ∞ x(t ) = x + ∑ [A k cos(kω t ) + B k sin(kω t )] k =0 với x0 = T0 Ak = Bk = T0 0 T0 −1 Ts ∫ x(t )dt ≈ T n∑= x(nTs )Ts T0 T0 0 T0 T0 0 T0 −1 Ts ∫ x(t ) cos(kω t )dt ≈ T n∑= x(nTs )Ts cos(kω nTs )Ts T0 −1 Ts ∫ x(t ) sin(kω t )dt ≈ T n∑= x(nTs )Ts sin(kω nTs )Ts Họa tần baäc k : xk = (A k + B 2k ) Hệ số méo dạng toàn phần dòng ñieän : ∞ THD i = ∑ I 2n n −2 I1 Luận n Cao Học CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU : Bộ chỉnh lưu ba pha hữu dụng ứng dụng công nghiệp truyền động thay đổi tốc độ, nguồn công suất AC – DC… Tuy nhiên chỉnh lưu cổ điển tạo xung nhọn dòng điện có biên độ lớn Dòng điện có họa tần lớn làm cho ngõ vào chỉnh lưu có hệ số công suất thấp Gây ảnh hưởng xấu đến hệ thống điện sau : - Dòng điện họa tần gây méo dạng điện áp nhiễu điện từ, ảnh hưởng lớn đến phụ tải khác hệ thống điện - Trong hệ thống điện ba pha dây, dòng điện họa tần bậc ba ba pha cộng thêm vào dây trung tính, thay biến thành phần Điều gây nhiệt dây trung tính nơi có nhiều phụ tải cấp điện từ chỉnh lưu - Những phụ tải có hệ số công suất thấp làm tăng tổn hao công suất tác dụng dây dẫn - Điện dung điện kháng phụ tải, đường dây tụ bù cộng hưởng nối tiếp tần số họa tần dòng điện lưới dễ gây điện áp lưới Chính vậy, chỉnh lưu điều chế độ rộng xung (PWM) nghiên cứu phát triển để làm giảm tối đa khuyết điểm mà chỉnh lưu cổ điển mang lại Chúng có khả hoạt động với hệ số công suất gần 1, nhiều nguồn khác nhau, làm việc chế độ chỉnh lưu, nghịch lưu, xem bù hệ số công suất Các khóa bán dẫn có công suất lớn đáp ứng nhanh sử dụng (thường MOSFET IGBT) với tần số đóng ngắt cao nhiều so với tần số chính, có khả điều khiển điện áp để cung cấp điện áp với đáp ứng động học nhanh Ưu điểm cải tiến với phương pháp điều khiển phi tuyến đại phương pháp điều khiển trượt, ứng dụng tổng hợp mạch chỉnh lưu điều chế độ rộng xung dùng để điều khiển công tắc bán dẫn đóng ngắt tức thời Vì vậy, cung cấp hoạt động điều khiển xác, thời gian cần thiết Chương Mở Đầu Luận n Cao Học 1.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN ÁN : 1.2.1 Mục Tiêu Của Luận n : Mục tiêu điều khiển cho chỉnh lưu PWM sau : - Dòng điện nguồn cung cấp cho chỉnh lưu đạt gần hình sin - Thời gian đáp ứng nhanh phụ tải thay đổi - Dễ dàng thay đổi điện áp u với sai số thấp - Có thể hoạt động chế độ phát lại công suất tác dụng công suất phản kháng 1.2.2 Các Nhiệm Vụ Cụ Thể : Các nhiệm vụ sau : - Xây dựng mô hình toán học mạch chỉnh lưu PWM xây dựng giải thuật điều khiển - ng dụng phương pháp điều khiển tỷ lệ – tích phân – vi phân (proportional plus integral plus derivative controller – PID) cho mạch chỉnh lưu ba pha PWM - ng dụng phương pháp điều khiển trượt (Sliding - Model Control - SMC) cho mạch chỉnh lưu ba pha PWM - Dùng phương pháp trượt kết hợp với logic mờ điều khiển cho mạch chỉnh lưu ba pha PWM 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÃ CÓ : Do tính phi tuyến khả thực tiễn mạch chỉnh lưu PWM , việc điều khiển mạch thu hút quan tâm nhiều nhà nghiên cứu : - Komurcugilvà Kukrer [1] sử dụng điều khiển tỷ lệ – tích phân (PI) - Silva [2] sử dụng phương pháp điều khiển trượt (sliding mode control) - Escobar, Chevreau, Ortega Mendes [3] sử dụng phương pháp điều khiển dựa vào tính thụ động (passitivy based – control)… 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU : Luận án điều khiển lọc tích cực với: - Tải trở Rt Tải nguồn dòng Làm việc chế độ chỉnh lưu Làm việc chế độ phát lại công suất Chương Mở Đầu Luận n Cao Học 1.5 ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN : Nguyên lý điều khiển sử dụng phương pháp điều khiển trượt (sliding – mode control) Hernán De Battista Ricardo J Mantz đề xuất 2000 Phương pháp cho kết điện áp dòng điện đạt gần sin Điểm luận án phát triển để điều khiển trượt kết hợp với logic mờ 1.6 GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI : - Làm nguồn chiều cho nghịch lưu - Cung cấp điện chiều ổn định cho phụ tải DC - Bù công suất phản kháng - Thiết bị chống điện đột ngột (Uninterruptible power supply - UPS) - Cung cấp điện chiều cho thiết bị viễn thông 1.7 NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN : Luận án gồm phần sau : Chương : Giới thiệu lý đời chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung, phương pháp có, mục đích điều khiển, ứng dụng mạch, nội dung cần thực luận án, điểm luận án Chương : Trình bày nguyên lý làm việc mạch chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung PWM, xây dựng mô hình toán học, xây dựng sơ đồ mô Matlab/Simulink Chương : Trình bày nguyên lý điều khiển tỷ lệ – tích phân – vi phân (PID controller), cách xác định thông số khâu PID, áp dụng điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung PWM, kết mô Chương : Trình bày nguyên lý điều khiển dùng chế độ trượt (sliding – mode control), áp dụng điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung PWM , kết mô Chương : Trình bày nguyên lý điều khiển dùng phương pháp trượt kết hợp logic mờ, áp dụng điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung PWM, kết mô Chương : Các kết luận đề nghị Chương Mở Đầu Luận án Tốt Nghiệp CHƯƠNG : MẠCH CHỈNH LƯU BA PHA ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG PWM 2.1 GIỚI THIỆU MẠCH CHỈNH LƯU BA PHA ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG (PWM) : Hiện công nghiệp việc sử dụng nguồn điện chiều phổ biến, thường sử dụng mạch chỉnh lưu có điều khiển, với yêu cầu sau : - Điện áp ngõ mạch chỉnh lưu ba pha phải không đổi, ổn định - Dòng điện nguồn cung cấp cho mạch chỉnh lưu đạt gần hình sin, loại bỏ sóng hài bậc cao - Hệ số công suất mạch đạt - Có thể hoạt động chế độ phát lại công suất tác dụng công suất phản kháng - Thời gian độ ngắn dễ điều khiển Mạch chỉnh lưu điều chế độ rộng xung (PWM) giải pháp đạt yêu cầu trên, phù hợp với phương pháp điều khiển i0 u1 K1 u2 I1 u3 I2 a K2 b iL RT uc c I3 K1 ic K3 K2 K3 Hình 2.1 : Mạch chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung (PWM) Ở hình 2.1 mô tả sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu điều chế độ rộng xung (PWM) bao gồm : - Nguồn điện xoay chiều pha : u1 (t) = Um cos(wt) u2 (t) = Um cos(wt - 2π/3) u3 (t) = Um cos(wt - 4π/3) Chương Mạch Chỉnh Lưu Ba Pha PWM Luận n Cao Học Hình 5.9 b mô tả tập mờ ngõ A khối điều khiển mờ µ(y) Na Za -yM Pa yM Hình 5.9 b : Các tập mờ A Biến ngõ điều khiển mờ A mờ hoá dùng tập mờ sau : Na; Za; Pa hình 5.9 b Xác định hàm liên thuộc sau : y ≤ yM ⎧1 ⎪ ; µ Na (y ) = ⎨ −⎛⎜ y + y M ⎞⎟ σ ⎠ ⎝ ⎪⎩e y ≥ yM µ Za (y ) = e ⎛y⎞ −⎜ ⎟ ⎝σ⎠ ; y ≥ yM ⎧1 ⎪ µ Pa (y ) = ⎨ −⎛⎜ y −y M ⎞⎟ ⎪⎩e ⎝ σ ⎠ y ≤ yM Trong : σ = (5.3) ; yM ln Bieán ngõ : y = A khối điều khiển mờ Giá trị mô ngõ y tập mờ : yM = 0.325 b Các luật hợp thành xác định : if (id is Ni) then(A is Na) if (id is Zi) then(A is Za) if (id is Pi) then(A is Pa) Tập mờ luật hợp thành diễn dịch luật PROD µxỈy (x,y) = µx(x0).µY(y) Hội tập mờ diễn dịch dùng luật Max : µA∪B(x) = max{µA(x), µB(x)} Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 112 Luận n Cao Học c Phương pháp giải mờ phương pháp điểm trọng tâm d Đường đặc tuyến quan hệ ngõ vào id ngõ A : A id Hình 5.9 c : Đường đặc tuyến quan hệ ngõ A ngõ vào id - Ở khâu điều khiển mờ thay quan hệ ngõ A dòng điện id (theo biểu thức (5.1)) quan hệ phi tuyến hình 5.9c 5.2.2 Sơ đồ mô khối điều khiển mờ dùng Matlab/Simulink : Hình 5.10 mô tả sơ đồ mô mạch chỉnh lưu ba pha PWM có sử dụng khối điều khiển mờ Hình 5.10 : Sơ đồ mô mạch chỉnh lưu ba pha PWM có sử dụng khối điều khiển mờ dùng Matlab/Simulink Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 113 Luận n Cao Học 5.3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG : 5.3.1 Mạch hoạt động chế độ định mức : Ở khảo sát chế độ làm việc chỉnh lưu chế độ nghịch lưu với điện áp đặt : ucref = 600 V 5.3.1.1 Trường hợp chỉnh lưu với góc lệch pha ϕ = 0° : Hình 5.11a, 5.11b, 5.11c, 5.11d, 5.11e, 5.11f, 5.11g, 5.11h thể dạng sóng điện áp chiều tụ C, dạng sóng điện áp sai số ucref – uc , dạng sóng dòng điện iαref dòng điện iα, dạng sóng dòng điện iβref dòng điện iβ, dạng sóng điện áp dòng điện pha , dạng sóng dòng điện xoay chiều pha, họa tần dòng điện pha 1, dạn sóng điều chế độ rộng xung (PWM) Trong trường hợp chỉnh lưu góc lệch pha ϕ = 0° Hình 5.11a : Điện áp tụ C Hình 5.11b : Dạng sóng điện áp sai số ucref – uc Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 114 Luận n Cao Học Hình 5.11c : Dòng điện iαref, dòng điện iα Hình 5.11d : Dòng điện iβref, dòng điện iβ Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 115 Luận n Cao Học Hình 5.11e : Điện áp u1, dòng điện i1 Hình 5.11f : Dạng sóng dòng điện xoay chiều pha THD% = 1.96% Hình 5.11g : Họa tần dòng điện xoay chiều pha Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 116 Luận n Cao Học Hình 5.11h : Dạng sóng điều chế độ rộng xung (PWM) Nhận xét : - Hình 5.11a cho thấy dạng sóng điện áp ngõ uc đạt giá trị đặt ucref = 600 V có độ vọt lố 8.2%, thời gian độ khoảng 0.01s - Hình 5.11b cho thấy sai số xác lập điện áp uc điện áp đặt ucref gần đạt - Hình 5.11c cho thấy dòng điện iα bám theo dòng điện đặt iαref - Hình 5.11d cho thấy dòng điện iβ bám theo dòng điện đặt iβref - Hình 5.11e cho thấy dạng sóng điện áp dòng điện nguồn pha - Hình 5.11f cho thấy dạng sóng dòng điện nguồn xoay chiều pha đạt gần hình sin - Hình 5.11g cho thấy hệ số méo dạng toàn phần dòng điện xoay chiều pha THD% = 1.96% Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 117 Luận n Cao Học 5.3.1.2 Trường hợp nghịch lưu với góc lệch pha ϕ = 180° : Hình 5.12a, 5.12b, 5.12c, 5.12d, 5.12e, 5.12f, 5.12g, 5.12h thể dạng sóng điện áp chiều tụ C, dạng sóng điện áp dòng điện pha 1, dạng sóng dòng điện iαref dòng điện iα, dạng sóng dòng điện iβref dòng điện iβ, dạng sóng điện áp sai số ucref – uc , dạng sóng dòng điện xoay chiều pha, họa tần dòng điện pha 1, dạng sóng điều chế độ rộng xung (PWM).Trong trường hợp chỉnh lưu góc lệch pha ϕ = 180° (Phát công suất tác dụng lưới) Hình 5.12a : Điện áp tụ C Hình 5.12b : Dạng sóng điện áp sai số ucref – uc Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 118 Luận n Cao Học Hình 5.12c : Dòng điện iαref, dòng điện iα Hình 5.12d : Dòng điện iβref, dòng điện iβ Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 119 Luận n Cao Học Hình 5.12e : Điện áp u1, dòng điện i1 Hình 5.12f : Dạng sóng dòng điện xoay chiều pha THD% = 2.32% Hình 5.12g : Họa tần dòng điện xoay chiều pha Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 120 Luận n Cao Học Hình 5.12h : Dạng sóng điều chế độ rộng xung (PWM) Nhận xét : - Hình 5.12a cho thấy dạng sóng điện áp ngõ uc đạt giá trị đặt ucref = 600 V có độ vọt lố 15%, thời gian độ khoảng 0.015s - Hình 5.12b cho thấy sai số xác lập điện áp uc điện áp đặt ucref gần đạt - Hình 5.12c cho thấy dòng điện iα bám theo dòng điện đặt iαref - Hình 5.12d cho thấy dòng điện iβ bám theo dòng điện đặt iβref - Hình 5.12e cho thấy dạng sóng điện áp dòng điện nguồn ngược pha - Hình 5.12f cho thấy dạng sóng dòng điện nguồn xoay chiều pha đạt gần hình sin - Hình 5.12g cho thấy hệ số méo dạng toàn phần dòng điện xoay chiều pha THD% = 2.32% Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 121 Luận n Cao Học Bảng 5.1 : Tổng kết tiêu chất lượng điều khiển dùng phương pháp trượt kết hợp logic mờ Điện áp nguồn xoay chiều Định mức Định mức Điện áp tụ C Định mức Định mức Dòng điện tải / nguồn DC Định mức Định mức Góc lệch pha ϕ° 180 Độ vọt lố % 8.2 15 Thời gian THD% độ (s) 0.01 1.96 0.015 2.32 Nhận xét : Trong trường hợp mô (chỉnh lưu nghịch lưu), ta thấy : - Khi dùng phương pháp điều khiển trượt kết hợp logic mờ để điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM cho dáp ứng tương tự trường hợp dùng pháp trượt (chương 4) - Ở chưa kịp khảo sát ảnh hưởng mạch thay đổi tải điện áp nguồn Chương 5: Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu PWM 122 Luận n Cao Học CHƯƠNG : KẾT KUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Nội dung luận án đề cập vấn đề sau : Đã xây dựng mô hình mô mạch chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung (PWM) Đã xây dựng phương pháp điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM : phương pháp điều khiển PID, phương pháp điều khiển trượt phương pháp điều khiển trượt kết hợp với logic mờ Thực mô mạch chỉnh lưu làm việc chế độ : chỉnh lưu, nghịch lưu khảo sát ảnh hưởng thay đổi dòng điện tải điện áp nguồn Đã so sánh điều khiển trượt điều khiển PID Đã đề xuất hệ thống điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM dùng phương pháp trượt kết hợp với logic mờ Có kết tương tự điều khiển dùng phương pháp trượt Ưu điểm sơ đồ thiết kế : - Phương pháp điều khiển trượt kết hợp với logic mờ phương pháp điều khiển trượt có ưu điểm dễ thiết kế dễ hiệu chỉnh - Thời gian độ hai phương pháp nhanh khoảng 0.01 s - Đem lại tính vượt trội so với phương pháp điều khiển PID, thời gian độ độ vọt lố điện áp ngõ uc - Về dao động : ba phương pháp điều khiển có hệ số méo dạng toàn phần dòng điện nguồn xoay chiều bé ( nhỏ 2%) - Cả ba phương pháp điều khiển có tính bền vững thay đổi dòng điện tải điện áp nguồn Phương hướng phát triển : - Luận văn đưa hệ thống điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha dùng phương pháp trượt kết hợp với logic mờ chưa có ưu điểm so với phương pháp trượt Nhưng đạt hiệu cao so với phương pháp điều khiển PID Vì nghiên cứu thêm tính bền vững thay đổi dòng điện tải điện áp nguồn - Có thể nghiên cứu phát triển điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha điều chế độ rộng xung dùng mạng neuron dựa vào phương pháp phân tích mạch chương Chương Kết Luận đề nghị 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] H Komurcugil, O Kukrer, A novel current – control method for tree phase PWM AC/DC voltage source converters, IEEE Transactions On Industrial Electronics, VOL 46, NO.3, June (1999) [2] J Fernando Silva, Sliding Mode Control of Boost- Type Unity – Power – Factor PWM Rectifier, IEEE Transactions On Industrial Electronics, VOL 46, NO.3, June (1999) [3] Toshiya Ohnuki, Osamu Miyashita, Gaston Maggetto, Control of a Three – Phase PWM Rectifier Using Estimated AC – Side and DC – Side Voltages, IEEE Transactions On Power Electronics, VOL 14, NO.2, March (1999) [4] Chern-Lin Chen, Che- Ming Lee, Rong- Jie Tu, Guo- Kiang Horng, A Novel Simplified Space – Vector – Modulated Control Scheme for Three – Phase Switch – Mode Rectifier, IEEE Transactions On Industrial Electronics, VOL 46, NO.3, June (1999) [5] Dae – Woong Chung, Seung – Ki Sul, Minimum – Loss Strategy for Three phase PWM Rectifier, IEEE Transactions On Industrial Electronics, VOL 46, NO.3, June (1999) [6] Shoji Fukuda, Yasumasa Matsumoto, Akira Sagawa, Optimal – Regulator – Based Control of NPC Boost Rectifiers for Unity Power Factor and Reduced Neutral – Point – Potential Variations, IEEE Transactions On Industrial Electronics, VOL 46, NO.3, June (1999) [7] Dương Hoài Nghóa, Nguyễn Minh Tâm, Điều khiển chỉnh lưu pha điều chế độ rộng xung dùng mô hình nội Tạp chí khao học Công nghệ Trường Đại Học Kỹ Thuật, pp.66-70, số 38+39/2001 [8] Dương Hoài Nghóa, Nguyễn Thanh Hải , Ứng dụng Logic Mờ Điều khiển chỉnh lưu pha điều chế độ rộng xung Tạp chí khao học Công nghệ Trường Đại Học Kỹ Thuật [9] G.Escobar, D.Chevrcau, R.Ortega, E.Mendes, An Adaptive PassivityBase Controller for a unity Power Factor Rectifier, IEEE Transactions On Control System Technology, VOL 9, NO.4, June (2001) [10] Phan Xuân Minh – Nguyễn Doãn Phước, Lý Thuyết Điều Khiển Mờ, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, 1997 [11] Nguyễn Văn Nhờ, Giáo Trình Điện Tử Công Suất, Đại Học Bách Khoa TP.HCM [12] Nguyễn Thị Phương Hà – Huỳnh Thái Hoàng, Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM 2003 [13] Chern – Lin Chen, Che – Ming Lee, Rong – Jie Tu, Guo – Kiang Horng, A Novel Simplified Space – Vector – Modulated Control Scheme For Three – Phase Switch – Mode Rectifier, IEEE Transactions On Industrial Electronics Vol 46, No.3, June (1999) [14] J.L.Duarte, Reference Frames Fit For Controlling PWM Rectifier, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol.48, No.3, June (2001) [15] Woo – Cheol Lee, Taeck – Kie Lee, Dong – Seok Hyun, Comparision Of Single – Sensor Current Control In The Dc Link For Three – Phase Voltage – Source PWM Converters, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol.48, No.3, June (2001) [16] Joseù Antenor Pomilio, Leopoldo Rossetto, Paolo Tomasin, Performance Improvement Of Soft – Switched PWM Rectifiers With Inductive Load, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol.12, No.1, January (1997) [17] Vikram Kaura, Vladimir Blasko, A New Mathematical Model And Control Of A Three – Phase AC – DC Voltage Source Converter, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol.12, No.1, January (1997) [18] Vikram Kaura, Vladimir Blasko, Operation Of A Voltage Source Converter At Increased Utility Voltage, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol.12, No.1, January (1997) [19] M.Morari And E.Zafiriou, Robust Process Control, Prentice – Hall, (1987) TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : Ngày sinh: NGÔ ĐÌNH TIẾN 02 – 07 – 1976 Phái Nơi sinh : NAM : BÌNH ĐỊNH Địa liên lạc : Cơ quan : Khoa Điện, Trường Cao Đẳng Công Nghiệp IV 12 Nguyễn Văn Bảo Quận Gò Vấp, TP.HCM Nhà riêng : 34/1H Nguyễn Văn Lượng, Quận Gò Vấp, TP.HCM Tel : 090.3609487 Email : dinhtien3000@yahoo.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1995 – 2000 : Sinh Viên Khoa Điện – Điện Tử Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM 2002 – 2004 : Học Viên Cao Học Chuyên Ngành Kỹ Thuật Điện Đại Học Bách Khoa TP.HCM QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC 2001 – : Giảng Viên Khoa Điện Trường Cao Đẳng Công Nghiệp IV ... Điều Khiển Mạch Chỉnh Lưu Ba Pha Điều Chế Độ Rộng Xung Dùng Phương Pháp Trượt II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Xây dựng sơ đồ mô mạch chỉnh lưu ba pha PWM Điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM dùng phương. .. pha PWM dùng phương pháp điều khiển PID Điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM dùng phương pháp điều khiển trượt Kết hợp logic mờ điều khiển trượt điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM Kết luận đề... Nghiệp 3.3 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN PID VÀO MẠCH CHỈNH LƯU BA PHA ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG (PWM) : 3.3.1 Nguyên lý điều khiển mạch chỉnh lưu ba pha PWM dùng phương pháp điều khiển PID : Hình