Sử dụng bộ quan sát giảm bậc để quan sát từ thông rotor trong cấu trúc điều khiển có tách kênh trực tiếp Direct decoupling cho động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc

Sử dụng bộ quan sát giảm bậc để quan sát từ thông rotor trong cấu trúc điều khiển có tách kênh trực tiếp Direct decoupling cho động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc Sử dụng bộ quan sát giảm bậc để quan sát từ thông rotor trong cấu trúc điều khiển có tách kênh trực tiếp Direct decoupling cho động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Bộ Giáo dục Đào tạo Trường đại học bách khoa hµ néi Luận văn thạc sỹ khoa học Ngành: ĐIều khiển tự động hóa Sử dụng quan sát giảm bậc để quan sát từ thông rotor cấu trúc điều khiển có tách kênh trực tiếp (Direct decoupling) cho động không đồng rotor lồng sóc phạm đình trọng Hà Nội - 2008 Lời cam đoan! Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp cao học :"Sử Dụng Bộ Quan Sát Giảm Bậc Để Quan Sát Từ Thông Rotor Trong Cấu Trúc Điều Khiển Có Tách Kênh Trực Tiếp (Direct Decoupling) Cho Động Cơ Không Đồng Bộ Rotor Lång Sãc" t«i tù thùc hiƯn d­íi sù hướng dẫn thầy giáo pgs.tsKH nguyễn Phùng Quang Các số liệu, kết mô trình bày hoàn toàn trung thực phần mềm Matlab & Simulink - Plecs Để hoàn thành luận văn này, sử dụng tài liệu đà ghi bảng tài liệu tham khảo có ghi đầy đủ trích dẫn mà không sử dụng tài liệu khác Nếu phát có chép, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Học viên Phạm Đình Trọng iv Mục lục Trang Lêi cam ®oan ii Lêi nãi ®Çu iii Môc lôc iv Danh mục bảng vi Danh mục hình vẽ, đồ thị vii Ch­¬ng : Mô hình động không đồng (ĐCKĐB) Rotor lồng sóc 1.1 Hệ phương trình mô tả §CK§B 1.1.1 Vector dòng điện 1.1.2 Vector kh«ng gian tõ th«ng mãc vßng 1.1.3 Vector điện áp 1.1.4 Phương trình mômen quay 1.1.5 Phương trình chuyển động 1.2 Mô hình ĐCKĐB hệ toạ độ tựa theo từ thông Rotor 1.3 Đặc điểm phi tuyến mô hình 10 Chương : Nguyên lý tuyến tính hóa xác (TTHCX) áp dụng TTHCX cho §CK§B 11 2.1 TuyÕn tÝnh hãa chÝnh x¸c hƯ phi tun MIMO 11 2.2 Vận dụng tuyến tính hóa xác vào mô hình ĐCKĐB 18 2.2.1 Tách mô hình ĐCKĐB thành phần: Mô hình dòng điện Mô hình từ thông 18 2.2.2 Đưa mô hình dòng ®iƯn vỊ d¹ng affine MIMO 20 2.2.3 Kiểm tra điều kiện tuyến tính hóa xác 23 2.2.4 Thùc hiÖn tuyÕn tÝnh hãa chÝnh x¸c 25 2.2.5 B¶n chÊt cđa bé ph¶n håi TTHCX cđa mô hình dòng ĐCKĐB 29 2.2.6 Ghép điều khiển PH TTHCX vào MH dòng điện mô 30 Ch­¬ng : CÊu trúc điều khiển phi tuyến có tách kênh trực tiếp (TKTT) động không đồng 31 3.1 ThiÕt kÕ điều chỉnh theo phương pháp xấp xỉ liên tơc 31 3.1.1 ThiÕt kÕ bé ®iỊu chØnh dòng điện 31 3.1.2 Thiết kế điều chỉnh từ thông 32 3.1.3 ThiÕt kÕ bé ®iỊu chØnh tèc ®é 34 v 3.2 3.2.1 3.1.2 3.1.3 3.3 3.3.1 3.2.2 3.4 Trang Thiết kế điều chỉnh miền gián đoạn điều chỉnh dòng điện thiết kế theo phương pháp tối ưu cấu trúc 36 Thiết kế điều chỉnh dòng điện 36 ThiÕt kÕ bé ®iỊu chØnh tõ th«ng 37 ThiÕt kÕ bé ®iỊu chØnh tèc ®é 38 Thiết kế khâu hạn chế 39 H¹n chế dòng điện 39 Hạn chế điện áp 41 Kh©u điều chế vector điện áp không gian (ĐCVTKG) 43 Chương : Nguyên lý quan sát giảm bậc sử dụng quan sát giảm bậc để quan sát từ thông Rotor 47 4.1 Nguyên lý Quan Sát Đủ Bậc Quan Sát Giảm Bậc để quan sát từ th«ng Rotor 48 4.1.1 Nguyên lý Quan Sát Luenberger §đ BËc 48 4.1.2 Bộ QS Luenberger đủ bậc để quan sát từ thông Rotor 52 4.2 X©y dùng cÊu tróc QSGB để quan sát từ thông Rotor 53 4.2.1 Mô hình gián đoạn Quan Sát Giảm BËc (QSGB) 53 4.2.2 Sư dơng Bé QSGB để quan sát từ thông Rotor 55 4.3 Gán điểm cực cho Bộ QSGB hệ tọa độ Stator 57 4.3.1 Xây dựng cấu trúc Bộ QSGB miền liên tục thực gán điểm cực 57 4.3.2 Gán điểm cực miền gián đoạn 65 Chương : Mô hệ thống Bằng Matlab & Simulink Plecs 73 5.1 Mô pháng hƯ thèng §iỊu khiĨn cã TKTT 74 5.1.1 Khi chưa sử dụng khâu hạn chế dòng điện điện áp 74 5.1.2 Sử dụng khâu hạn chế điện áp 76 5.1.3 Sư dơng khâu hạn chế điện áp dòng điện 78 5.2 Mô hệ thống Điều khiển cã QSGB 80 5.2.1 So sánh từ thông thực tế từ thông quan s¸t 80 5.2.2 Khi sư dơng bé QSGB để quan sát từ thông Rotor miền gián đoạn có hạn chế điện áp 81 5.2.3 Khi sư dơng bé QSGB để quan sát từ thông Rotor miền gián đoạn có hạn chế điện áp dòng điện 83 KÕt luËn ix Tài liệu tham khảo x vi Danh mục bảng Trang Bảng 2.1: Các tín hiệu vào/ra biến trạng thái mô hình dòng điện 21 Bảng 2.2: Các tín hiệu vào/ra điều khiển phản hồi TTHCX 27 Bảng 2.3: Nguyên tắc bù điều khiển phản hồi TTHCX 29 Bảng 3.1: Thuật toán quy đổi giới hạn điện ¸p 42 Bảng 3.2: Các Vector tạo biến tần 43 B¶ng 3.3: Quy đổi điện áp sang vector 45 B¶ng 3.4: Bảng tính thời điểm đóng van Tpuls 45 Bảng 5.1: Các thông sè cđa §CK§B 73 vii Danh mục hình vẽ, đồ thị Trang Hình 1.1: Hệ trục toạ độ riêng c¸c pha Hình 1.2: Mô hình trạng thái ĐCKĐB trªn hƯ dq Hình 1.3: Mô hình Simulink ĐCKĐB hệ dq Hình 1.4: Đồ thị mô ĐCKĐB hệ tọa độ dq H×nh 2.1: HƯ thèng MIMO thùc hiÖn TTHCX 17 Hình 2.2: Mô hình dòng điện ĐCKĐB hệ tọa độ dq 19 Hình 2.3: Mô hình từ thông ĐCKĐB hệ tọa độ dq 20 Hình 2.4: Mô hình dòng ĐCKĐB hệ tọa độ dq coi rd/ nhiễu 20 Hình 2.5: Mô hình Simulink bé §KTTHCX 28 Hình 2.6: Bộ điều khiển phản hồi TTHCX mô hình dòng điện 29 Hình 2.7: Mô hình Simulink TTHCX mô hình dòng điện ĐCKĐB 30 Hình 2.8: Mô TTHCX mô hình dòng điện ĐCKĐB 30 Hình 3.1: Mạch vòng điều chỉnh isd 31 H×nh 3.2: Mạch vòng điều chỉnh từ thông động 33 Hình 3.3: Mạch vòng điều chỉnh tốc độ động 34 Hình 3.4: Mạch vòng điều chỉnh dòng điện miền gián đoạn 36 Hình 3.5: Mạch vòng điều chỉnh tốc ®é ®éng c¬ 38 Hình 3.6: Khâu điều chỉnh R TT dạng PI sè cã h¹n chÕ 41 Hình 3.7: Thực vector điện áp từ hai vector biªn 43 Hình 3.8: Mô hình ĐCVTKG Simulink 46 H×nh 3.9: Thêi gian tu ,tv ,t w tính S- Function Xung më ®­a tíi Van S1 46 Hình 4.1: Hệ thống khiển phản hồi trạng th¸i 48 Hình 4.2: Điều khiển phản hồi đầu nhờ Bộ QS trạng thái 49 Hình 4.3: Bộ Quan Sát trạng thái Luenberger 50 H×nh 4.4: Bé Quan Sát trạng thái Luenberger không gian trạng thái 50 Hình 4.5: Bộ Quan Sát đủ bậc Tõ th«ng Rotor 52 Hình 4.6: Miền gán điểm cực mặt ph¼ng phøc 60 viii Trang Hình 4.7: Quan hệ miền liên tục miền gián đoạn ĐCKĐB 66 Hình 4.8: Vùng gán điểm cực miền Laplace chun sang miỊn 66 H×nh 4.9: Q đạo điểm cực miền Laplace miền Z có nghiệm kép 67 Hình 4.10: Quỹ đạo điểm cực miền Laplace miền Z có nghiệm phức liên hợp 67 H×nh 4.11: TÝnh to¸n c¸c ma trËn cđa bé= QSGB víi α ( Rr Lr ) + ω , β = ω 71 Hình 4.12: Tính toán ma trận QSGB víi α = ( Rr Lr ) + ω 2 , β = 71 H×nh 4.13: CÊu trúc QSGB để QS từ thông Rotot Simulink 72 H×nh 5.1: CÊu tróc cđa biến ĐCKĐB Plecs 73 Hình 5.2: ĐK có TKTT chưa hạn chế dòng điện điện áp miền tương tự 74 Hình 5.3: ĐK có TKTT chưa hạn chế DĐ ĐA miền gián đoạn 74 Hình 5.4: ĐK có TKTT chưa hạn chế DĐ ĐA miền gián đoạn Plecs 74 Hình 5.5: Kết mô chưa hạn chế dòng điện điện áp 75 Hình 5.6: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp trªn miỊn liªn tơc 76 Hình 5.7: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp miền gián đoạn 76 Hình 5.8: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp miền gián đoạn Plecs 76 Hình 5.9: Kết mô hạn chế điện áp miền gián đoạn 77 Hình 5.10: ĐK có TKTT có hạn chế dòng điện điện áp miền gián đoạn 78 Hình 5.11: ĐK có TKTT có hạn chế dòng điện điện áp miền gián đoạn Plecs 78 Hình 5.12: Mô có hạn chế điện áp dòng điện miền gián đoạn 79 Hình 5.13: So sánh từ thông thực tế từ thông quan sát 80 Hình 5.14: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp miền gián đoạn - QSGB 81 Hình 5.15: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp miền gián đoạn - QSGB - Plecs 81 Hình 5.16: ĐK có TKTT có hạn chế ®iƯn ¸p sư dơng QSGB 82 Hình 5.17: ĐK có TKTT có hạn chế Dòng điện & Điện áp miền gián đoạn - QSGB 83 Hình 5.18: ĐK có TKTT có hạn chế DĐ & ĐA miền gián đoạn-QSGB-Plecs 83 H×nh 5.19: ĐK có TKTT có hạn chế Dòng điện & §iƯn ¸p sư dơng QSGB 84 Lêi nói đầu Trong dây chuyền sản xuất, đặc biệt dây chuyền sản xuất công nghiệp, hệ truyền động điện đóng vai trò quan trọng thực nhiệm vụ biến đổi dòng điện thành vận hành máy sản xuất Yêu cầu đặt phải điều khiển biến đổi dòng lượng để qua buộc máy sản xuất thực yêu cầu công nghệ Là thiết bị truyền năng, trực tiếp điều khiển máy sản xuất nên hệ truyền động chìa khóa thúc đẩy chất lượng sản phẩm, tăng suất, giảm tiêu hao lượng Với phát triển kỹ thuật điện tử, bán dẫn, vi xử lý, lý thuyết điều khiển hệ truyền động điện đại đà có bước phát triển không ngừng chất, loạt phương pháp điều khiển dựa tảng điều khiển số xuất đà giải vấn đề hóc búa, làm thay đổi tương quan truyền động điện Một bước tiến rõ ràng mà dễ nhận thấy là: Động không đồng (ĐCKĐB) Rotor lồng sóc (một đối tượng mang nhiều ưu điểm vượt trội giá thành hạ, dễ chế tạo, vận hành tin cậy, an toàn, phải bảo trì, bảo dưỡng) đà sử dụng rộng rÃi ngày chiếm ưu hệ truyền động Tuy nhiên, ĐCKĐB có nhược điểm khó chế ngự, vấn đề phức tạp gặp phải nỗ lực khống chế ĐCKĐB không chất phi tuyến cấu trúc (gây khó khăn cho việc xây dựng cấu trúc điều khiển) mà tính phi tuyến tham số (gây khó khăn việc xác định xác tham số động cơ) Luận văn giới thiệu hai nhiều cố gắng nhằm giải khó khăn gặp phải đà nêu bao gồm nội dung sau: - Phương pháp tuyến tính hóa xác, phương pháp lý thuyết điều khiển, nhằm xây dựng điều khiển phản hồi trạng thái để chuyển ĐCKĐB từ đối tượng phi tuyến thành đối tượng tuyến tính toàn không gian trạng thái - Sử dụng Bộ Quan Sát Giảm Bậc để quan sát từ thông, biến trạng thái quan trọng việc chế ngự ĐCKĐB Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TSKH Nguyễn Phùng Quang, người đà hướng dẫn em tìm hiểu lĩnh vực vô quan trọng lý thú công nghiệp để viết lên luận văn Chương Mô hình động không đồng (ĐCKĐB) rotor lồng sóc Để chế ngự ĐCKĐB yêu cầu đặt phải thành lập mô hình ĐC xác cách tối đa, để mô hình xây dựng thuật toán điều khiển Vi xử lý Với mục đích đó, Tài liệu [5] đà trình bày phương thức mô tả ĐCKĐB dạng đại lượng vector sau: 1.1 Hệ phương trình mô tả ĐCKĐB: Nếu cho ĐCKĐB thoả mÃn giả thiết như: độ từ thẩm lõi sắt vô hạn, động không bị bÃo hoà từ, khe hở không khí đều, bối dây đặt cách 1200, từ thông phân bố hình sin khe hở Rotor Stator, thông số pha giống hệt đối tượng gồm nhiều yếu tố đầu vào đầu (MIMO) Các đại lượng (biến trạng thái) kể sau : Ba dòng điện pha Stator: isa , isb , isc Ba dòng điện pha Rotor: ira , irb , irc  TÇn sè nguån cấp: s Tần số trượt: r Các đại lượng có mối quan hệ khăng khít với làm cho momen động hàm số nhiều biến phụ thuộc Nếu điều khiển ĐC mô hình MIMO điều khiển đồng thời tất đại lượng đầu vào, điều dẫn tới việc phải loại bỏ lý tưởng hoá số tham số chế độ động Đây phương thức điều khiển ĐCKĐB kỹ thuật chưa phát triển, ngày phương thức điều khiển đà bộc lộ nhiều yếu điểm không đáp ứng đòi hỏi công nghệ sản xuất đại Yêu cầu đặt phải có cách thức mô tả động vừa đạt độ xác cao, giảm bớt số lượng đầu vào đồng thời phù hợp với mục đích sử dụng vi xử lý có tốc độ cao để điều khiển, cách thức mô tả cách thức mô tả đại lượng vector 1.1.1 Vectơ dòng điện: Ba vector dòng điện Stator isa , isb , isc tổng hợp lại đại diện vector quay i s gọi vector không gian dòng điện Stator, đại lượng sinh từ trường từ trường tổng hợp dòng điện Stator, hệ tọa độ Stator, i s mô tả sau: i ss = isa ( t ) + isb ( t ) e jγ + isc ( t ) e j 2γ  (0.1) Trong ®ã: e jγ ; e j 2γ víi γ = 2π - ma trận chuyển hệ trục toạ độ từ pha riêng lẻ sang hệ trục tọa độ chuẩn Stator chứa i s , dòng điện pha Stator sinh mét tõ tr­êng cã h­íng trªn trơc cuộn dây, đồng thời trục thực hệ tọa ®é pha ®ã j is isβ Sb isb Sa isα j j Sc Hình 1.1: Hệ trục toạ độ riêng pha 73 Chương Mô hệ thống B»ng Matlab & Simulink – Plecs Thùc hiƯn m« pháng hệ thống với ĐCKĐB có tham số sau: Bảng 5.1: Các thông số ĐCKĐB Giá trị Thông số Công suất định mức Điện áp pha định mức Số đôi cực Dòng định mức Tần số định mức Tốc độ định mức Tải định mức Điện trở stato P®m Upha zp iN fN nN MC®m Rs 7.5 kW 340 V(Y) 19.2 A 50 Hz 1400 rpm 50 Nm Điện trở roto Rr 0.976292 Điện cảm Stator Điện cảm Rotor Điện cảm Stator Mômen quán tính LS LR Lm J 0.1825148 H 0.1858366 H 0.1763 H 0,117 kgm2 2.52195 Ω H×nh 5.1: CÊu tróc cđa biÕn tÊn ĐCKĐB Plecs 74 5.1 Mô hệ thống §iỊu khiĨn cã TKTT: 5.1.1 Khi ch­a sư dơng c¸c khâu hạn chế dòng điện điện áp: Các sơ ®å cÊu tróc thùc hiƯn m« pháng: C«ng thøc 3.15 C«ng thøc 2.32 C«ng thøc 3.1 C«ng thøc 3.9 C«ng thøc 2.17 C«ng thøc 2.19 C«ng thøc 3.1 C«ng thøc 3.13 Hình 5.2: ĐK có TKTT chưa hạn chế dòng điện điện áp miền tương tự Công thức 3.10 C«ng thøc 3.5 C«ng thøc 2.32 C«ng thøc 2.17 C«ng thøc 2.19 C«ng thøc 3.17 C«ng thøc 3.14 C«ng thức 3.5 Hình 5.3: ĐK có TKTT chưa hạn chế DĐ ĐA miền gián đoạn Công thức 3.10 C«ng thøc 3.17 C«ng thøc 3.14 C«ng thøc 3.5 Công thức 2.32 Bảng 3.4 Hình 3.8 Hình 5.1 Công thức 3.5 Công thức 2.19 Hình 5.4: ĐK có TKTT chưa hạn chế DĐ ĐA miền gián đoạn - Plecs Kết mô sau: 75 Hình 5.5: Kết mô chưa hạn chế dòng điện điện áp Nhận xét: Chất lượng hệ thống đóng tải tốt Tuy nhiên trình khởi động, điện áp mà ĐC yêu cầu (được tính toán Bộ ĐK Phản hồi TTHCX) lớn (trên 1100V), gấp cỡ lần điện áp định mức ĐC, điều vượt khả Biến tần giá trị điện áp chiều phải hạn chế giá trị điện áp 5.1.2 Sử dụng khâu hạn chế điện áp: U N Vì 76 Các sơ đồ cấu trúc: Công thức 3.1 Công thức 3.9 Công thức 2.32 Bảng 3.1 Công thức 3.15 C«ng thøc 3.13 C«ng thøc 2.17 C«ng thøc 2.19 Công thức 3.1 Hình 5.6: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp miền liên tục Công thức 3.5 C«ng thøc 3.10 C«ng thøc 2.32 C«ng thøc 3.17 C«ng thức 3.14 Bảng 3.1 Công thức 2.17 Công thức 2.19 Công thức 3.5 Hình 5.7: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp miền gián đoạn Công thức 3.10 C«ng thøc 3.17 C«ng thøc 3.14 C«ng thøc 3.5 C«ng thức 2.32 Bảng 3.1 Bảng 3.4 Hình 3.8 Hình 5.1 Công thức 3.5 Công thức 2.19 Hình 5.8: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp miền gián đoạn - Plecs Kết mô phỏng: 77 Hình 5.9: Kết mô hạn chế điện áp miền gián đoạn Nhận xét: Điện áp đà hạn chế khả cung cấp biến tần Tuy nhiên trình khởi động, dù đà hạn chế điện áp tốc độ động thấp nên dòng điện khởi động đạt cỡ 120 A, gấp khoảng lần giá trị dòng điện định mức ĐC, giá trị gây hỏng ĐC Vậy yêu cầu phải hạn chế dòng điện ĐC 5.1.3 Sử dụng khâu hạn chế điện áp dòng điện: 78 Để xác định giá trị giới hạn dòng điện động cơ, ta quy việc giới hạn dòng điện thành phần isd isq Theo kinh nghiệm, động thông thường, hoạt ®éng ë chÕ ®é ®éng c¬, tèc ®é d­íi tèc độ định mức giá trị dòng điện từ hóa lấy sau: isd _ dm 40% I N 7.5 ( A ) Giá trị dòng ®iƯn sinh m«men: isq _ dm ≈ I N2 − isq2 _ dm 17.7 ( A ) Để bảo vệ động cơ, ta chọn giá trị giới hạn dòng điện sau: isq _ gh 2.5 × isd _ dm ≈ 18 ( A )  isd _ gh ≈ × isd _ dm ≈ 55 ( A ) Các sơ đồ cấu trúc: Hình 3.6 C«ng thøc 3.5 C«ng thøc 2.32 C«ng thøc 3.17 Hình 3.6 Bảng 3.1 Công thức 2.17 Công thức 2.19 Công thức 3.5 Hình 5.10: ĐK có TKTT có hạn chế dòng điện điện áp miền gián đoạn Hình 3.6 Công thức 3.17 Hình 3.6 Công thức 3.5 Công thức 2.32 Bảng 3.1 Bảng 3.4 Hình 3.8 Hình 5.1 Công thức 3.5 Công thức 2.19 Hình 5.11: ĐK có TKTT có hạn chế dòng điện điện áp miền gián đoạn - Plecs Kết mô phỏng: 79 Hình 5.12: Mô có hạn chế điện áp dòng điện miền gián đoạn Nhận xét: Sau hạn chế dòng điện điện áp, quan sát trình khởi động đóng tải sử dụng cấu trúc ĐK có TKTT nhận thấy chất lượng trình xác lập trình độ đạt yêu cầu, điều chứng tỏ Phương pháp TTHCX có khả cải thiện chất lượng học truyền động điện không đồng có khả áp dụng thành công thực tế 5.2 Mô hệ thống Điều khiển có QSGB: 80 5.2.1 So sánh từ thông thực tế từ thông quan sát: Khi mắc song song QSGB với sơ ®å cÊu tróc Mơc 5.1.3, cã kÕt qu¶ so sánh: Hình 5.13: So sánh từ thông thực tế từ thông quan sát Nhận xét: - Bộ QSGB có độ ổn định cao, nhạy so với thay đổi tốc độ đạt yêu cầu đề Độ xác Bộ QSGB phụ thuộc lớn vµo chu kú trÝch mÉu Chu kú trÝch mÉu cµng nhỏ, độ xác ổn định cao 5.2.2 Khi sử dụng QSGB để quan sát từ thông Rotor miền gián đoạn có hạn chế điện áp: 81 Sơ đồ cấu trúc Simulink: Công thức 3.10 Công thức 3.5 Công thức 2.32 Bảng 3.1 Công thức 3.17 Công thức 3.14 Hình 1.3 Công thức 3.5 Công thức 4.60 Công thức 2.19-b Hình 5.14: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp miền gián đoạn - QSGB Sơ đồ cấu trúc Plecs: Công thức 3.10 C«ng thøc 3.17 C«ng thøc 3.14 C«ng thøc 3.5 C«ng thức 2.32 Bảng 3.1 Bảng 3.4 Hình 3.8 Hình 5.1 Công thức 3.5 Công thức 4.60 Công thức 2.19-b Hình 5.15: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp miền gián đoạn - QSGB - Plecs Kết mô phỏng: 82 Hình 5.16: ĐK có TKTT có hạn chế điện áp sử dụng QSGB Nhận xét: Trong trình khởi động sử dụng Bộ QSGB, trình độ từ thông diễn dài hơn, độ dao động lớn so với sử dụng mô hình từ thông Mục 5.1.2 Chất lượng hệ thống đạt yêu cầu trình khởi động đóng tải 5.2.3 Khi sử dụng QSGB để quan sát từ thông Rotor miền gián - đoạn có hạn chế dòng điện điện áp: 83 Sơ đồ cấu trúc Simulink: Hình 3.6 Công thức 3.5 Công thức 2.32 Bảng 3.1 Công thức 3.17 Hình 3.6 Hình 1.3 Công thức 3.5 Công thức 4.60 Công thức 2.19-b Hình 5.17: ĐK có TKTT có hạn chế Dòng điện & Điện áp miền gián đoạn - QSGB Sơ đồ cấu trúc Plecs: Hình 3.6 Công thức 3.5 Công thức 2.32 Bảng 3.1 Bảng 3.4 Hình 3.8 Hình 5.1 Công thức 3.17 Hình 3.6 Công thức 3.5 Công thức 4.60 Công thức 2.19-b Hình 5.18: ĐK có TKTT có hạn chế DĐ & ĐA miền gián đoạn-QSGB-Plecs Kết mô phỏng: 84 Hình 5.19: ĐK có TKTT có hạn chế Dòng điện & Điện áp sử dụng QSGB Nhận xét: - Khi hạn chế dòng điện điện áp sử dụng Bộ QSGB, trình từ hóa động diễn chậm mục 5.1.3 Chất lượng hệ thống trình độ khởi động đóng tải tốt, điều khẳng định tính đắn cấu trúc QSGB để quan sát từ thông Rotor ĐCKĐB Kết luận Sau tám tháng thực Luận văn tốt nghiệp: "Sử Dụng Bộ Quan Sát Giảm Bậc Để Quan Sát Từ Thông Rotor Trong Cấu Trúc Điều Khiển Có Tách Kênh Trực Tiếp (Direct Decoupling) Cho Động Cơ Không Đồng Bộ Rotor Lồng Sóc" hướng dẫn Thầy giáo Nguyễn Phùng Quang, luận văn đà hoàn thành với hai kết đạt sau: - Trình bày phương pháp TTHCX ®Ĩ thùc hiƯn tun tÝnh hãa c¸c hƯ phi tun có cấu trúc affine toàn không gian trạng thái áp dụng TTHCX cho mô hình ĐCKĐB Rotor lồng sóc hệ tọa độ dq , từ tìm điều khiển phản hồi TTHCX có khả tách kênh trực tiếp cho mô hình ĐC - Trình bày nguyên lý quan sát giảm bậc áp dụng QSGB để quan sát từ thông Rotor ĐCKĐB Thực gán điểm cực cho QSGB hệ tọa độ Stator miền liên tục miền gián đoạn với mục đích giảm độ nhạy quan sát với biến thiên tham số tốc độ ĐC - Thực mô toàn thiết kế thu phần mềm Matlab & Simulink - Plecs Tuy đà cố gắng song thời gian trình độ có hạn nên Luận văn số hạn chế như: - Chưa thực điều khiển khâu QS vi ®iỊu khiĨn, vi xư lý thùc tÕ - Ch­a tìm cách để thực Bộ QSGB để QS từ thông Rotor hệ dq mà xây dựng hệ tọa độ Stator, điều làm tăng khối lượng tính toán giá thành phần cứng Nếu có hội, người làm luận văn mong muốn tiếp tục thực luận văn mức độ cao để khắc phục hạn chế nêu trên, ứng dụng nội dung luận văn để thực hệ thống thực tế Tài liệu tham khảo [1] NguyÔn Phïng Quang, Andreas Dittrich Vector Control of Three Phase AC Machines - System Development In The Practice - Springer - 2008 [2] Ngun Phïng Quang, Andreas Dittrich Trun động điện thông minh - NXB Khoa Học Và Kỹ Tht - 2004 [3] Ngun Phïng Quang Matlab vµ Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động NXB Khoa Häc Vµ Kü Tht - 2004 [4] Ngun Phïng Quang Điều khiển số Phần B Giáo trình ĐHBK Hà Nội 11 - 2007 [5] Nguyễn Phùng Quang Điều khiĨn tù ®éng trun ®éng ®iƯn xoay chiỊu ba pha NXB Gi¸o Dơc - 1998 [6] Ngun Do·n Ph­íc, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung Lý thuyết điều khiển phi tuyÕn - NXB Khoa Häc Kü ThuËt - 2006 [7] Ngun Do·n Ph­íc Lý thut ®iỊu khiĨn tun tÝnh - NXB Khoa Học Kỹ Thuật - 2007 [8] Dương Hoài Nam, Ngun Phïng Quang VỊ triĨn väng øng dơng ph­¬ng pháp tuyến tính hóa xác điều khiển động không đồng Rotor lồng sóc Chuyên san Kỹ tht ®iỊu khiĨn tù ®éng” - Sè 11(1) - 2004 Tạp chí Tự động hóa ngày [9] Nguyễn Phùng Quang Điều khiển số Phần A Giáo trình §HBK Hµ Néi 11 - 2007 [10] H.Watanabe, H.Nakatani, T.Fujii A Rotor Flux Observer For The Vector Control Of The Induction Motor Driver Industrial Electronics Society, 1988 IECON apos; 88 Proceedings., 14 Annual Conference of Volume 2, Issue, 24-28 Oct 1988, Page(s): 472 - 477 [11] Yoichi HORI, Takaji UMENO Implementation Of Robust Flux Observer Based Field Orientation (FOFO) Controller For Induction Machines Industry Applications Society Annual Meeting, 1989., Conference Record of the 1989 IEEE Volume, Issue, 1-5 Oct 1989, Page(s): 523 - 528 vol.1 [12] Hirokazu TAJIMA, Yoichi HORI Speed Sensorless Field Orientation Control of the Induction Machine Industry Applications Society Annual Meeting, 1991., Conference Record of the 1991 IEEE Volume, Issue, 28 Sep-4 Oct 1991, Page(s): 385 - 391 vol.1 ... nghiệp cao học : "Sử Dụng Bộ Quan Sát Giảm Bậc Để Quan Sát Từ Thông Rotor Trong Cấu Trúc Điều Khiển Có Tách Kênh Trực Tiếp (Direct Decoupling) Cho Động Cơ Không Đồng Bộ Rotor Lồng Sóc" tự thực hướng... Khâu điều chế vector điện áp không gian (ĐCVTKG) 43 Chương : Nguyên lý quan sát giảm bậc sử dụng quan sát giảm bậc để quan sát từ thông Rotor 47 4.1 Nguyên lý Quan Sát Đủ Bậc Quan Sát Giảm. .. sánh từ thông thực tế từ thông quan sát 80 5.2.2 Khi sử dụng QSGB để quan sát từ thông Rotor miền gián đoạn có hạn chế điện ¸p 81 5.2.3 Khi sử dụng QSGB để quan sát từ thông Rotor