Nâng cao chất lượng của các hệ chuyển động thẳng bằng cách sử dụng hệ truyền động động cơ tuyến tính

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đào Phương Nam NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CỦA CÁC HỆ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BẰNG CÁCH SỬ DỤNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ TỰ ĐỘNG HĨA XÍ NGHIỆP CƠNG NGHIỆP Hà Nội – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đào Phương Nam NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CỦA CÁC HỆ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BẰNG CÁCH SỬ DỤNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH Chun ngành: Tự động hóa xí nghiệp cơng nghiệp Mã số: 62.52.60.20 LUẬN ÁN TIẾN SĨ TỰ ĐỘNG HĨA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TSKH NGUYỄN PHÙNG QUANG PGS TS LÊ HOÀI QUỐC Hà Nội - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận án hoàn toàn trung thực chưa công bố cơng trình Tác giả luận án Đào Phương Nam MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm hệ chuyển động thẳng 1.2 Khái quát phương pháp điều khiển động tuyến tính 1.2.1 Nguyên lý điều khiển chung 1.2.2 Phương pháp điều khiển 1.2.3 Xác định vị trí đỉnh cực 1.2.4 Mơ hình hóa động tuyến tính 1.3 Kết luận MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH LOẠI ĐB - KTVC 2.1 Hệ phương trình tốn ĐCTT loại ĐB - KTVC 2.2 Mơ hình trạng thái ĐCTT loại ĐB – KTVC hệ   , dq, dq 2.3 Mơ hình ĐCTT loại ĐB – KTVC có xét đến hiệu ứng đầu cuối 2.4 Kết luận chương CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN 3.1 Phương pháp tuyến tính hóa xác 3.2 Phương pháp thiết kế sở nguyên lý phẳng 3.3 Tương quan hai phương pháp thiết kế 3.4 Ưu phương pháp điều khiển dựa nguyên lý phẳng 3.5 Kết luận chương CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ĐCTT LOẠI ĐB - KTVC 4.1 Xác định vị trí đỉnh cực: điều kiện để điều khiển tựa từ thông cực 4.1.1 Điều khiển lực đẩy dựa phương pháp cộng hưởng tần số 4.1.2 Điều khiển lực đẩy theo phương pháp thích nghi bù bất định dựa hệ d , jq Trang iii vi vii 4 10 10 11 15 17 18 19 19 24 30 32 34 34 39 43 47 47 49 50 54 ) 58 4.2 Cấu trúc TKTT thiết kế sở phương pháp TTHCX 4.3 Cấu trúc điều khiển thiết kế sở nguyên lý phẳng 4.4 Kết luận chương 64 67 73 ( KẾT QUẢ 5.1 Kết mô 5.1.1 Mô hệ thống điều khiển lực đẩy hệ tọa độ tĩnh ab , d , jq ( ) 5.1.2 Mô hệ điều khiển ĐCTT pha theo phương pháp điều khiển phi tuyến 5.2 Kết thí nghiệm 5.2.1 Giới thiệu bàn thí nghiệm truyền động 5.2.2 Tiến hành thí nghiệm 5.3 Kết luận chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 74 74 75 78 85 85 88 97 98 100 105 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Lsd , Lsq Đơn vị H Ý nghĩa Điện cảm dọc trục ngang trục stator Khối lượng phận sơ cấp (stator) Vector điện áp, dòng stator Rs Kg V, A W v , ve m/s Fm , F fc N isd , isq A Lực đẩy động sinh ra, lực cản ma sát Dòng điện trục d , q usd , usq V Điện áp trục d , q t p mm yp Wb Bước cực Số đôi cực Từ thông cực từ we , wm xp , x Rad/s mm J m , Jl , J s , J p Kgm2 m us , is Điện trở stator Vận tốc cơ, điện qm Rad Vận tốc góc điện, Vị trí đỉnh cực, vị trí tương đối phần sơ cấp thứ cấp động tuyến tính Mơmen qn tính động cơ, tải, trục truyền chuyển động, trục vít vơ tận Vị trí góc (hình học) động quay ql , qp Rad Vị trí góc tải, trục vít vơ tận qb Rad Vị trí góc trục truyền chuyển động qBL Rad qd = qm - ql Rad Góc khe hở tải trục truyền chuyển động Sai lệch góc động tải qs = qm - qb Rad ks , ksblt Nm/rad Sai lệch góc động trục truyền Hệ số cứng xoắn trục truyền, dây đai ksadj Nm/rad Hệ số cứng xoắn quy đổi hệ vật cs , csblt Nm.s/rad Hệ số nén bên trục truyền, dây đai Tfc Rad/s Hệ số ma sát Coulomb Bm , Bl 1/s Hệ số ma sát nhớt động cơ, tải Ttrans (q) Nm Mômen truyền từ động đến tải T fcm , T fcl , T fcp Nm Tpos (qm ) , Tpos (ql ) Nm Mômen ma sát vị trí động cơ, tải, trục vít vơ tận Thành phần mômen bất định gây động cơ, tải iv Tpos (q p ) Nm Rm , Rp m Tbs Nm Fblt N Thành phần mômen bất định gây trục vít Bán kính pulley gắn với động trục vít vơ tận Mơmen trục vít vơ tận truyền cho tải ablt rad Fpos ( x) N Lực căng động truyền cho trục vít thơng qua dây đai Góc khe hở dây đai pulley động Nhiễu lực đẩy tác động lên động Fg Wb Từ thông khe hở khơng khí R Fa ,b,c ( x, t ) A.vịng/Wb A.vòng F ( x, t ) A.vòng Từ trở khe hở khơng khí Sức từ động pha (phụ thuộc vị trí thời gian) Sức từ động tổng tạo thành phần sơ cấp máy điện Hệ số dây quấn sóng hài bậc J kw1J l* l d p , qe isa d , dd , dq m m Rad m Khe hở không khí vị trí bất kỳ, vị trí đỉnh cực, vị trí khe cực Hệ số dạng sóng vị trí đỉnh cực, khe cực, vị trí mà góc trục d trục a q0 H, Wb, Tesla Điện cảm tự cảm, từ thơng móc vịng qua vịng dây, từ thơng móc vịng qua pha, mật độ từ thơng dịng điện chảy qua pha a sinh Mật độ từ thơng nói chung, mật độ từ thông thành phần nam châm vĩnh cửu phận thứ cấp ĐCTT sinh Mật độ từ thơng vị trí đạt giá trị lớn thành phần sơ cấp thứ cấp sinh Từ thông nam châm vĩnh cửu phận thứ cấp ĐCTT sinh Số vòng dây pha kd , kq , k (q0 ) Lsa , Fsa , ysa , Bsa B, B p Wb/m2 (Tesla) Bsm , Bpm Wb/m2 (Tesla) yp Wb N Chiều dài p bước cực Khoảng cách trục dây quấn pha khác Góc hình học, góc điện trục a d Vector dòng điện pha a v Li m Chiều dài quy đổi bối dây Wm J Năng lượng tích trữ động Rad Góc lệch trục từ thông stator (phần sơ cấp) y s trục cực từ d  (d , jq ) Hệ trục tọa độ tựa theo cực từ (d , jq ) Hệ trục có tốc độ chuyển động tịnh tiến giống hệ tọa độ tựa theo cực từ (d , jq ) có sai lệch d ¹ d Nt Vòng Fpa ,b ,c Avòng Số vòng dây xung quanh phần sơ cấp Sức từ động sinh nam châm vĩnh cửu Rms Rmg A.vòng/Wb Từ trở khe hở A.vòng/Wb Từ trở khe hở phần thứ cấp (cực từ) Ma trận hệ thống Ma trận đầu vào Ma trận ghép phi tuyến Ma trận nhiễu Đạo hàm Lie hàm vô hướng g ( x) dọc Af Bf N S L f g ( x) theo quỹ đạo f ( x) ad if g ( x) span dim xm , y m ** Chữ viết tắt TTHCX ĐB-KTVC ĐCD ĐC, ĐK TKTT PHTT TĐTT VĐK SVM MIMO ĐCTT T4R DTC Phép nhân Lie Không gian vector Số chiều không gian vector Biến trạng thái biến đầu mong muốn Lượng đặt biến * Ý nghĩa Tuyến tính hố xác Đồng - kích thích vĩnh cửu Điều chỉnh dòng Động cơ, điều khiển Tách kênh trực tiếp Phản hồi trạng thái Tọa độ trạng thái Vi điều khiển Điều chế vectơ không gian Multiinput – multioutput Động tuyến tính Tựa từ thơng rotor Điều khiển trực tiếp mô men vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 2.1 3.1 5.1 Tên So sánh hệ chuyển động thẳng sử dụng thiết bị cụ thể (+: Tốt; -: Xấu; ++: Rất tốt; : Rất xấu) (theo [2,3]) Bảng mô tả quan hệ tương đương đại lượng vật lý loại động ĐB - KTVC quay tuyến tính Sơ lược so sánh khả làm việc 02 phương pháp Kết thí nghiệm điều khiển lực đẩy với giá trị q ban đầu khác Trang 21 47 93 vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Tên Trang Hệ chuyển động thẳng gián tiếp sử dụng cấu trục vít đai truyền (theo [1]) Hệ chuyển động thẳng trực tiếp sử dụng ĐCTT loại ĐB – KTVC (theo [1]) Mô tả hệ vật ghép nối với có tồn khe hở (theo [1]) Mô tả cấu trúc 02 hệ chuyển động thẳng cách sử dụng hệ truyền động động tuyến tính động quay (theo [3]) Hình ảnh ĐCTT thu trải dài động quay tròn (theo [3]) 12 Tổng quan nghiên cứu đảm bảo chất lượng động học 13 Tổng quan nghiên cứu đảm bảo chất lượng động lực học 16 Tổng quan phương pháp xác định vị trí đỉnh cực Biểu diễn đại lượng vật lý thông qua hệ trục tọa độ 20 ĐCTT kiểu ĐB – KTVC pha 21 Biểu diễn đại lượng vật lý thông qua hệ trục tọa độ ĐCTT kiểu ĐB – KTVC pha 22 Mối tương quan vector Biểu diễn đại lượng vật lý thông qua hệ trục tọa độ 23 ĐCTT kiểu ĐB – KTVC pha 24 Mô tả hình thành từ thơng Stator y s Mơ hình động tuyến tính ĐB - KTVC khơng gian trạng thái hệ toạ độ dq Mô tả vector dòng điện i s hệ trục toạ độ 26 28 ab , abc, d q , dq 2.8 2.9 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 Mô tả ảnh hưởng hiệu ứng đầu cuối ĐCTT loại KĐB (a Cấu trúc ĐCTT loại ĐB - KTVC, b Mạch từ tương đương mô tả ảnh hưởng hiệu ứng đầu cuối) Cấu trúc đối tượng phi tuyến sau TTHCX (chuyển hệ tọa độ trạng thái – TĐTT) [41] Minh họa chất hệ phẳng Nguồn gốc hình thành hệ phẳng Mơ tả q trình đảo chiều Xác định trục  (a) dây quấn lớp (a Dây quấn; b Sóng sức từ động pha) 30 31 35 39 40 48 51 91 H×nh 5.16 Tiến hành thực nghiệm điều khiển xung lực theo phương pháp thích nghi bù bất định dựa phần mềm Matlab rti 92 KẾT QUẢ H×nh 5.17 Giao diện vận hành thí nghiệm điều khiển xung lực theo phương pháp thích nghi bù bất định 5.2 Kết thí nghiệm Thơng số 93 Lượng đặt lực (xung hình thang) F* Up t1 Lyapunov (tính K, D) t2 t3 cd PMLSM q0 cq ld lq 5000 1.5 e5 1.5 e5 5000 1.5 e5 1.5 e5 5000 1.5 e5 1.5 e5 p -p 0.26 1.5 e5 1.5 e5 p +p 1.83 1.5 e5 1.5 e5 4p = 2.51 Vị Trí (Start) Chú thích Lsd Lsq TT 01 02 03 04 05 50 50 50 50 50 70 70 70 70 70 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.3 0.08 0.3 0.08 0.3 0.08 0.3 0.08 0.3 0.08 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 (0 + p ) 0.07 0.07 0.78 (0 - p ) - 0.78 U dc = 250V Dịch -9 cm U dc = 250V 1 0.07 0.07 0.07 0.07 Dịch -27 cm U dc = 250V Dịch -20 cm 0.07 0.07 U dc = 250V Dịch 10 cm 0.07 Bảng 5.1 Kết thí nghiệm điều khiển lực đẩy với giá trị q0 ban đầu khác 0.07 U dc = 250V Dịch 35 cm 94 KẾT QUẢ H×nh 5.18 Tiến hành thực nghiệm điều khiển tốc độ sử dụng phương pháp TTHCX trực tiếp dựa phần mềm Matlab rti 5.2 Kết thí nghiệm H×nh 5.19 Giao diện vận hành thí nghiệm điều khiển tốc độ sử dụng phương pháp TTHCX không tải 95 96 KẾT QUẢ H×nh 5.20 Giao diện vận hành thí nghiệm điều khiển tốc độ sử dụng phương pháp TTHCX có tải 97 5.3 Kết luận chương Những kết mơ thí nghiệm cho thấy khả làm việc cấu trúc điều khiển xây dựng chương Điều thể ở:  Dòng điện chảy động huy động để tạo lực đẩy thành phần dòng điện bám theo lượng đặt tạo đầu mạch vòng điều chỉnh tốc độ (hình 5.3 a,b; 5.8, 5.9, 5.17, 5.19, 5.20)  Tốc độ động bám theo lượng đặt hình sin Điều thể mô thực nghiệm (hình 5.8, 5.9, 5.19, 5.20) Những kết giúp ta khẳng định tính đắn phương pháp xác định vị trí đỉnh cực đề xuất khả làm việc cấu trúc điều khiển phi tuyến (TTHCX dựa nguyên lý phẳng) động hoạt động chế độ đảo chiều KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Sau phân tích nhiệm vụ cần phải tiến hành nghiên cứu ĐCTT loại ĐB – KTVC sử dụng hệ chuyển động thẳng trực tiếp tình hình nghiên cứu loại động này, luận án vấn đề cần khai thác biện pháp giải cụ thể Những đóng góp luận án:  Sử dụng phương pháp điều khiển phi tuyến (TTHCX dựa nguyên lý phẳng) để điều khiển ĐCTT loại ĐB – KTVC cho phép điều khiển đại lượng vật lý bám xác theo quỹ đạo cho trước tồn dịng điện phía sơ cấp huy động để tạo lực đẩy nhờ vào khả làm việc phương pháp này:  Phương pháp điều khiển TTHCX có ưu đáp ứng địi hỏi tính phân ly q trình tạo lực đẩy trục từ thông  Phương pháp điều khiển dựa nguyên lý phẳng có ưu điểm chế độ vận hành đảo chiều động cơ, chế độ xuất nhiều hệ chuyển động thẳng  Cải tiến phương pháp điều khiển lực đẩy thích nghi với sai lệch góc tựa từ thơng giúp xác định vị trí đỉnh cực điểm (điều kiện để tiến hành phương pháp điều khiển phi tuyến nói trên) dựa hệ  trục tọa độ tĩnh ab hệ tọa độ chuyển động tịnh tiến dq  Xây dựng mô hình mơ hệ thống thí nghiệm cho thấy khả thực việc tạo điều khiển ĐCTT loại ĐB – KTVC Hệ thí nghiệm truyền động ĐCTT thử nghiệm với động LSE1K1004/LSM1006 (công suất 480 W) đảm bảo động chuyển động với tốc độ có dạng hình sin điều kiện khơng tải có tải Phương pháp nghiên cứu tiến hành qua bước mô offline máy tính, mơ online card phát triển chun dụng DS 1103 phương pháp khoa học giúp chuyển nghiên cứu lý thuyết ứng dụng thực tế Đề xuất nghiên cứu tiếp theo:  Tiếp tục vấn đề thuộc lĩnh vực nghiên cứu ĐCTT:  Đưa phương pháp xác định vị trí đỉnh cực đảm bảo độ xác, khả xác định online, giảm mức độ phức tạp tính tốn  Bản chất cấu tạo, thiết kế ĐCTT cho phép tạo ĐCTT với ưu thế: cải thiện chất lượng tạo lực, 99   Những nghiên cứu đặc điểm cấu tạo hay chế độ vận hành không lý tưởng ĐCTT nhằm mở rộng phạm vi ứng dụng  Vận dụng phương pháp điều khiển cho ĐCTT nhằm mục đích nâng cao chất lượng động học động lực học Những nghiên cứu liên quan đến ĐCTT nhằm khẳng định vai trò ĐCTT thực tế công nghiệp  Đưa biến đổi phù hợp với đặc điểm làm việc ĐCTT  Nghiên cứu hệ chuyển động thẳng mà ĐCTT đóng vai trị cấu chấp hành: Hexapod, Robot công nghiệp, CNC, TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Jeffrey W Moscrop (2008) Modelling, analysis and control of linear feed axes in precision machine tools PhD Thesis, University of Wollongong [2] Paven Ponomarev (2009) Control of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor in Motion Control Applications MSc Thesis, Lappenranta University of Technology [3] Nguyễn Phùng Quang (2002) Động tuyến tính: Đối tượng cơng nghệ bị bỏ qn? Tạp chí Tự động hóa ngày nay, số 11, tr.26 – 29 [4] Peter Vas (1990) Vector Control of AC Machines Clarendo Press Oxford [5] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi (2006) Điều chỉnh tự động truyền động điện NXB Khoa học & Kỹ thuật [6] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn (2007) Cơ sở truyền động điện NXB Khoa học & Kỹ thuật [7] Nguyễn Phùng Quang (1998) Điều khiển tự động Truyền động điện xoay chiều ba pha NXB Giáo dục [8] Nguyễn Phùng Quang, Dittrich minh NXB Khoa học & Kỹ thuật [9] N.P Quang, J.-A Dittrich (2008) Vector Control of Three-Phase AC Machines – System Development in the Practice Springer-Verlag Berlin Heidelberg A (2005) Truyền động điện thông [10] Jacek F.Gireas, Zbignew J.Piech (2000) transportation and automation CRC Press Synchronous motor [11] Jun – Koo Kang, Seung – Ki Sul (1999) New Direct Torque Control of Induction Motor for Minimum Torque Ripple and Constant Switching frequency IEEE Transactions on Industry Applications, Vol 35, No 5, pp 1076 – 1082 [12] Jeng Jia (2005) High – Perfomance Control of the permanent magnet synchronous motor using self – tuning multiply – frequenecy resonant Controllers PhD Thesis, University of Science and Technology of Lille [13] Jul – Ki Seok, Jong – Kun Lee, Dong – Choon Lee (2006) Sensorless Speed Control of Nonsalient Permanent Magnet Synchronous Motor Using Rotor – Position – Tracking PI Controller IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol 53, No 2, pp.399 – 405 [14] Yuan – Rui Chen, Jie Wu, Nobert Cheung (2004) Lyapunov’s Stability Theory – Based Model Reference Adaptive Control for Permanent Magnet Linear Motor Drives Proc of Power Electronics Systems and Application, 2004, pp 260 – 266 101 [15] Chin – I Huang, Li – Chen Fu (2002) Adaptive Backstepping Speed/Position Control with Friction Compensation for Linear Induction Motor Proceeding of the 41st IEEE Conference on Decision and Control, USA, pp 474 – 479 [16] Ying – Shieh Kung (2004) High Performance Permanent Magnet Linear Synchronous Motor using TMS320F2812 DSP Controller IEEE Asia – Pacific Conference on Circuit and System, pp 645 – 648 [17] Faa – Jeng Lin, Po – Hung Shen (2004) A DSP – based Permanent Magnet Linear Synchronous Motor Servo Drive Using Adaptive Fuzzy – Neural – Network Control Proceedings of the 2004 IEEE Conference on Robotics, Automation and Mechtronics, pp 601 – 606 [18] Gerardo Tapia, Arantxa Tapia (2007) Sliding – Mode Control for Linear Permanent – Magnet motor Position Tracking Proc of the IFAC World Congress, pp [19] XiZhang, Junmin Pan (2005) Homogeneity – Based Higher – Order Sliding mode Controller design for PMLSM Proc of the 5th WSEAS/IASME, pp 52 – 60 [20] Tian Yanfeng, Guo Qingding (2004) Study on Robustness – Tracking Control for Linear Servo Transaction of China Electrotechnical Society, pp 1060 – 1064 [21] Emanuel Delaleau, Aleksandra M Stankovic (2004) Flatness – based hierarchical control of PM synchronous motor Proceeding of the 2004 American Control Conference, pp 65 – 70 [22] Yilmaz Sozer, David Torrey (1998) Adaptive Flux Weakening Control of Permanent Magnet Synchronous Motors IEEE, pp 475 - 482 [23] Nicola Bianchi, Silverio Bolognani, Alessandro Dalla Francesca Cappello (2004) Back EMF Improvement and Force Ripple Reduction in PM Linear Motor Drives 35th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, Aachen, Germany, pp 3372 – 3377 [24] Metin Aydin, Ronghai Qu, Thomas A Lipo (2003) Cogging Torque Minimization Technique for Multiple – Rotor, Axial – Flux, Surface – Mounted – PM Motors: Alternating Magnet Pole – Arcs in Facing Rotors 38th IAS anual meeting, vol 1, pp 555 – 561 [25] Nicola Bianchi, Silverio Bolognani, Alessandro Dalla Francesca Cappello (2005) Reduction of Cogging force in PM linear Motors by Pole – Shifting IEEE Proc.-Electr Power Appl., Vol 152, No.3, pp 703 – 709 [26] Zhu, Xia, Howe, Mellor (1997) Reduction of Cogging force in Slotless linear PM Motors IEEE Proc.-Electr, Power Appl., pp 277 – 282 [27] Peter B Schmidt, Michael L Gosperi, Glen Ray, Ajith H Wijenayak (1997) Initial Rotor Angle Detection of a Non – Salient Pole Permanent 102 Magnet Synchronous Motor IEEE Industry Applications Society Annual meeting, vol 1, pp 459 – 463 [28] M S W Tam, N C Cheung (2001) A high – Speed, high – precision linear drive system for manufacturing Automations APEC 2001 Conference Proceedings, Vol 1, pp 440 - 444 [29] Jae – Uk Kim, Sung – Yoon Jung, Kwang – Hee Nam (2010) PMSM Angle Detection Based on the Edge Field Measurement by Hall Sensors Journal of Power Electronics, Vol.10, No.3, pp 300 – 305 [30] Mohamed Boussak (2005) Implementation and Experimental Investigation of Sensorless Speed Control with Initial Rotor Position Estimation for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Drive IEEE Transactions on Power Electronics, Vol 20, No 6, pp 1413 – 1422 [31] Hyunbae Kim, Kum – Kang Huh, Robert D Lorenz, Thomas M Jahns (2004) A Novel Method for Initial Rotor Position Estimation for IPM Synchronous Machine Drives IEEE Transactions on Industrial Applications, Vol 40, No 5, pp 1369 – 1378 [32] J W Choi, W.E Yun, H G Kim (2005) Initial pole – position estimation of linear motor IEEE Proc Electro Power Appl., Vol 152, pp 997 – 1002 [33] Ghislain Remy, Pierre-Jean Barre, Philippe Degobert, Jean-Paul Hautier (2006) Application of the Causal Ordering Graph to Synchronous Motors, Part I: Model Description Laboratory of Power Electronics and Electrical Engineering of Lille (L2EP) Technological Research Team (ERT), The University of Science and Technology of Lille [34] Ghislain Remy, Pierre-Jean Barre, Jean-Paul Hautier (2006) Application of the Causal Ordering Graph to Synchronous Motors, Part II: Control Design; Laboratory of Power Electronics and Electrical Engineering of Lille (L2EP) Technological Research Team (ERT) The University of Science and Technology of Lille [35] Ghislain Remy, Jeng Jia, Pierre-Jean Barre, Philippe Degobert, JeanPaul Hautier (2006) Non-Sinusoidal Electromotive Force Compensation of the PMLSM with Multiple-Frequency Resonant Controller; Laboratory of Power Electronics and Electrical Engineering of Lille (L2EP) Technological Research Team (ERT) The University of Science and Technology of Lille [36] Oskar Wallmark (2006) Control of Permanent Magnet Synchronous Motor with Non – sinusoidal Flux Density Distribution MSc Thesis, Chalmers University of Technology, Göterborg, Sweden [37] Amuliu Bogdan Proca, Ali Keyhani, Ahmed EL – Antably, Wenzhe Lu, Min Dai (2003) Analytical Model for Permanent Magnet Motors with 103 Surface Mounted Magnets IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol 18, No 3, pp 386 – 391 [38] Henk Polinder, Johannes G Slootweg, Martin J Hoeijmakers, John C Compter (2003) Modeling of a Linear PM Machine including Magnetic Saturation and End Effects: Maximum Force – to – Current Ration IEEE Transactions on Industry Applications, Vol 39, No 6, pp 1681 – 1688 [39] Yuichiro Nozaki, Terufumi Yamaguchi, Takafumi Koseki (2003) A Equivalent Circuit Model to Assist Vector Control of a Linear Induction Motor for Urban Transportation System Considering End – Effect International Symposium on Speed – up and Service Technology for Railway and Maglev Systems, pp 26 – 31 [40] G Kang, K Nam (2005) Field – Oriented Control scheme for linear induction motor with the end – effect IEE Proc.-Electr Power Appl., Vol 152, No 6, pp 1565 – 1572 [41] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung (2003) Lý thuyết điều khiển phi tuyến NXB Khoa học & Kỹ thuật [42] Jean Lévine (2009) Analysis and Control of Nonlinear Systems – A Flatness-based Approach Springer Dordrect Heidelberg London New York [43] Nguyễn Doãn Phước (2012) Phân tích điều khiển hệ phi tuyến NXB Bách Khoa [44] Nguyễn Doãn Phước (2011) Bàn khả ứng dụng lý thuyết hệ phẳng vào phân tích điều khiển hệ phi tuyến Hội nghị toàn quốc điều khiển tự động hóa, VCCA [45] Nguyễn Dỗn Phước (2005) Lý thuyết điều khiển tuyến tính NXB Khoa học & Kỹ thuật [46] Đào Phương Nam (2007) Thiết kế lắp đặt thử nghiệm bàn thí nghiệm truyền động tuyến tính sử dụng động đồng Luận văn thạc sỹ, ĐHBK Hà Nội [47] A.V.Ivanov – Smolenski (1992) Máy điện 1, 2, NXB Khoa học & Kỹ thuật [48] John Chiasson (2005) Modeling and high perfomance Control of Electric Machines A John Wiley & Sons, Inc., Publication [49] Miroslav Krstíc, Ioannis Kanellakopoulos, Petar Kokotovíc (1995) Nonlinear and Adaptive Control Design John Wiley & Sons, Inc [50] Lê Anh Tuấn, Nguyễn Phùng Quang (2004) Tổng hợp điều khiển phi tuyến cho động dị Rotor lồng sóc phương pháp BackStepping Tạp chí Tự động hóa ngày nay, Số 1+2 (41 – 42), tr.43 – 49 104 [51] Trần Trọng Minh (2007) Nghiên cứu xây dựng biến tần kiểu ma trận Luận án Tiến sỹ , ĐHBK Hà Nội [52] M A Jabbar, Ashwin M Khambadkone, Zhang Yanfeng (2004) Space – Vector Modulation in a Two Phase Induction Motor Drive for Constant – Power Operation IEEE Transactions on Industry Application, Vol 51, No 5, pp 1081 - 1088 [53] Do Huyn Jang, Duck – Yong Yoon (2003) Space – Vector PWM Technique for Two – Phase Inverter – Fed Two – Phase Induction Motor IEEE Transactions on Industry Application, Vol 39, No 2, pp 542 – 549 [54] Trần Trọng Minh (2003) Điện tử công suất Nhà xuất giáo dục [55] Fang Zeng Peng, Alan Joseph, Jin Wang, Lihua Chen, Zhiguo Pan, Eduardo Ortiz – Rivera, Yi Huang (2005) Z – Source Inverter for Motor Drives IEEE Transactions of Power Electronics, Vol 20, No 4, pp 857 – 863 [56] V Nedic, T.A Lipo (2006) Low – cost Current – Fed PMSM Drive System with Sinusoidal Input Current IEEE Transactions on Industry Application, Vol 42, No 3, pp 753 - 762 [57] Mariusz Malinowski (2001) Sensorless Control Strategies Three – Phase PWM Rectifiers PhD Thesis, Warsaw University of Technology [58] Phạm Quang Đăng, Lưu Hồng Việt, Phùng Ngọc Lân (2005) Chỉnh lưu ba pha PWM sử dụng phương pháp đáp ứng hữu hạn Chuyên san kỹ thuật điều khiển tự động, 6/2005, pp.38 – 42 [59] Nasar S.A, Boldea (1987) Linear Electric Motors Prentice – Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1] Đào Phương Nam, Nguyễn Phùng Quang (2010) Cấu trúc điều khiển tách kênh trực tiếp cho động tuyến tính đồng - kích thích vĩnh cửu Tạp chí khoa học công nghệ, Số 75, pp 44 – 48 [2] Nguyen Phung Quang, Dao Phuong Nam (2010) Research of nonlinear Controller Structure for Linear Permanent Excited Synchronous Motor refer to nonlinear Controller Designs Journal of Science and Technology Technical Universities, No.79B, pp 43 – 48 [3] Nguyễn Phùng Quang, Đào Phương Nam (2010) Nghiên cứu cấu trúc điều khiển phi tuyến cho động tuyến tính đồng - kích thích vĩnh cửu dựa hai giải pháp điều khiển phi tuyến Kỷ yếu hội nghị điện tử tồn quốc, Thành phố Hồ Chí Minh, pp 33 – 38 [4] Nguyễn Phùng Quang, Đào Phương Nam (2010) Phân tích so sánh hai giải pháp điều khiển phi tuyến điều khiển động tuyến tính loại đồng - kích thích vĩnh cửu Tạp chí tin học điều khiển học, tập 26, số 4, pp 341 – 349 [5] Nguyễn Phùng Quang, Đào Phương Nam, Ninh Văn Cường, Lê Ngọc Hưng (2011) Cấu trúc điều khiển tựa phẳng cho động tuyến tính đồng - kích thích vĩnh cửu Tạp chí khoa học cơng nghệ, Số 81, pp 22 – 26 [6] Đào Phương Nam, Nguyễn Phùng Quang (2011) Xác định vị trí đỉnh cực ban đầu động tuyến tính loại đồng - kích thích vĩnh cửu sử dụng phương pháp điều khiển lực đẩy Hội nghị điều khiển tự động hóa lần thứ – VCCA, Hà Nội ... Nam NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CỦA CÁC HỆ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BẰNG CÁCH SỬ DỤNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH Chuyên ngành: Tự động hóa xí nghiệp cơng nghiệp Mã số: 62.52.60.20 LUẬN ÁN TIẾN SĨ TỰ ĐỘNG... loại động hy vọng phần khắc phục đặc điểm Luận án có nhiệm vụ đặt ? ?Nâng cao chất lượng hệ chuyển động thẳng cách sử dụng hệ truyền động động tuyến tính? ?? với mục tiêu điều khiển động tuyến tính. .. điểm hệ chuyển động thẳng Theo [1,2], hệ thống chuyển động thẳng thực hai cách trực tiếp gián tiếp, hệ thống chuyển động thẳng gián tiếp xây dựng dựa động quay (hình 1.1) ĐCTT sử dụng hệ chuyển động