Một số vấn đề về phương pháp điều khiển trực tiếp momen động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRƯƠNG MINH TẤN MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG PHÁP TRỰC TIẾP MOMEN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTOR LỒNG SÓC LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: THIẾT BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Hà Nội – 2004 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRƯƠNG MINH TẤN MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG PHÁP TRỰC TIẾP MOMEN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTOR LỒNG SÓC LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: THIẾT BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THẾ CÔNG H Ni 2004 Luận văn tốt nghiệp cao häc Môc lôc Trang Môc lôc - Lời nói đầu - Ch-¬ng 1: Tỉng quan hệ thống điều khiển chuyển động ĐCKĐB pha - 1.1 Tỉng quan vỊ hƯ thèng ®iỊu khiĨn chun ®éng - 1.1.1 CÊu tróc hƯ ®iỊu khiĨn chun ®éng 1.1.2 Phân loại hệ thèng ®iỊu khiĨn chun ®éng 1.1.3 Hệ thống điều khiển chuyển động sử dụng ĐCKĐB 1.1.4 Phân tích sai số điều khiển - 10 1.1.5 Sai số l-ợng nhiễu loạn khác 13 1.1.6 Một số mô hình điều khiển chuyển động - 14 1.2 Thiết bị biến tần - 14 1.2.1 Nguyên lý điều chỉnh điện áp tần số đầu - 16 1.2.2 NghÞch l-u độc lập nguồn dòng 17 1.2.3 NghÞch l-u ®éc lËp nguån ¸p 18 1.2.4 Ph-¬ng pháp điều biến độ rộng xung PWM 20 Ch-ơng 2: Mô hình toán học động điện không đồng ba pha - 25 2.1 Hệ ph-ơng trình động không đồng pha rotor lồng sóc - 25 2.2 Biểu diễn vectơ không gian đại l-ợng ba pha động không đồng - 30 2.3 Chun hƯ to¹ độ cho vectơ không gian - 31 2.4 Mét sè hƯ to¹ ®é sư dơng nghiªn cøu, thiÕt kÕ hƯ thèng ®iỊu khiển - 32 2.4.1 Hệ toạ độ cố định với stator (hệ toạ độ ) 32 2.4.2 Hệ toạ độ cố định với từ tr-ờng quay (hệ toạ độ dq) 32 2.5 Mô hình liên tục động không đồng pha - 33 Luận văn tốt nghiệp cao học 2.5.1 Mô hình ĐCKĐB hệ toạ độ cố định stator () - 33 2.5.2 Mô hình động không đồng hệ toạ độ từ thông rotor (hệ toạ độ dq) - 38 2.6 Mô hình gián đoạn động không đồng ba pha - 41 2.6.1 Mô hình gián đoạn động hệ toạ độ 41 2.6.2 Mô hình gián đoạn động hệ toạ độ từ thông rotor (dq) - 43 Ch-ơng 3: Các ph-ơng pháp điều khiển động điện xoay chiều không đồng bé ba pha - 45 3.1 Đặc tính động không ®ång bé - 45 3.2 Các ph-ơng pháp điều khiển động không đồng - 46 3.2.1 Luật điều chỉnh tần sè - 48 3.2.2 Lt ®iỊu chØnh tõ th«ng 49 3.2.3 Ph-ơng pháp điều khiẻn vectơ 50 3.2.2.1 Ph-ơng pháp tựa theo từ thông rotor RFO (Rotor Flux Orientation) -51 3.2.2.2 Ph-ơng pháp điều khển trực tiếp momen DTC (Direct Torque Control) 54 3.2.2.3 So sánh hai ph-ơng ph-ơng pháp điều khiển RFO DTC - 57 Ch-ơng 4: Điều khiển trực tiếp momen động không đồng - 58 4.1 Điều chế vectơ điện ¸p kh«ng gian - 58 4.2 Quan hƯ gi÷a vectơ từ thông stator vectơ điện áp stator 62 4.3 Quan hệ thành phần tạo nên momen -63 4.4 Mô hình tổng quát ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen - 64 4.4.1 Mô hình tổng quát - 64 4.4.2 Xây dựng tổng hợp hệ điều khiển trực tiếp momen Luận văn tốt nghiệp cao học động không đồng -65 4.4.2.1Mô hình ĐCKĐB ph-ơng pháp ®iỊu khiĨn trùc tiÕp momen - 65 4.4.2.2 Mô hình khâu quan s¸t 66 4.4.2.3 Khâu nhận dạng vị trí sector - 67 4.4.2.4 Bộ điều chỉnh momen tõ th«ng - 67 4.4.2.5 B¶ng chän Lookup - 69 4.4.2.6 Khâu điều chế áp 72 4.4.2.7 Khâu chuyển đổi toạ độ - 72 4.4.2.8 Mô hệ thống mét sè kÕt qu¶ 72 Ch-ơng 5: Tổng hợp hệ thống điều khiển số động không đồng dùng ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen 80 5.1 HƯ thèng ®iỊu khiĨn sè động không đồng dùng ph-ơng pháp điều khiển trùc tiÕp momen - 83 5.2 Mô hình tổng hợp mạch vòng tốc độ - 85 5.3 Mô hình tổng hợp mạch vòng vị trí - 89 KÕt luËn 94 Tài liệu tham khảo - 97 Phô lôc1 98 Phô lôc - 107 Luận văn tốt nghiệp cao học Lời nói đầu Ngày động không đồng đặc biệt động pha rotor lồng sóc đà chiếm -u đặc biệt thị tr-ờng n-ớc nh- giới Sản l-ợng nhà máy chế tạo động điện n-ớc ta chủ yếu động không đồng Động có -u điểm bậc nh- kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, kích th-ớt nhỏ gọn so với loại động khác có công suất, làm việc tin cậy, đơn giản an toàn vận hành, giá thành hạ ., đặc biệt năm gần đây, ứng dụng tiến kỹ thuật điện tử tin học mà hệ thống điều khiển tự động đ-ợc phát triển có đổi thay lớn Công nghệ vi mạch phát triển khiến cho việc sản xuất thiết bị điện tử ngày hoàn thiện biến đổi điện tử công suất hệ thống điều khiển đáp ứng đ-ợc khả tác động nhanh, độ xác cao mà góp phần giảm kích th-ớt hạ giá thành hệ thống Đặc biệt thập kỷ gần tr-ớc phát triển mạnh mẽ ngày hoàn thiện ph-ơng pháp điều khiển chuyển động động không đồng bộ, hàng loạt ứng dụng động không đồng đà mở kỷ nguyên điều khiển học kỹ thuật Thông th-ờng động xoay chiều nói chung, động không đồng nói riêng đ-ợc điều khiển thiết bị biến đổi tần số Các điều chỉnh tần số đà đ-ợc sử dụng rộng rÃi mang lại hiệu kinh tế cao Để điều khiển động xoay chiều có nhiều ph-ơng pháp đ-ợc đề xuất nh-ng ph-ơng pháp điều khiển vectơ (ph-ơng pháp điều khiển tựa theo từ thông rotor, ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen) đà tạo nên thành công sản phẩm th-ơng mại Hai ph-ơng pháp có chung nguyên lý áp đặt nhanh momen từ thông có chung đối t-ợng điều khiển động điện xoay chiều ba pha Về cách thức xây dựng hai ph-ơng pháp khác Có thể nói rằng, mô hình điều khiển thuật toán theo ph-ơng pháp tựa theo theo từ thông rotor phức tạp, ng-ợc lại với ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen có thuật toán đơn giản nh-ng cho hiệu điều khiển hệ thống cao, cụ thể đáp ứng momen nhanh Luận văn tốt nghiệp cao học Xuất phát từ vấn đề mà thực tiễn đặt đây, đ-ợc đồng ý tr-ờng ĐH Bách khoa Hà nội, Bộ môn Thiết bị điện - điện tử Thầy giáo h-ớng dẫn TS Nguyễn Thế Công, tác giả đà chọn đề tài: Một số vấn đề ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen động không đồng bé ba pha rotor lång sãc Mơc ®Ých cđa ®Ị tài: Luận văn áp dụng lý thuyết điều khiển đại vào hệ thống điều khiển động không đồng để nâng cao chất l-ợng điều khiển theo qui luật tác động nhanh nhằm tăng suất gia công chất l-ợng sản phẩm Ph-ơng pháp nghiên cứu: -Nghiên cứu lý thuyết để xây dựng thuật toán điều khiển; -Mô hình hoá mô máy tính để kiểm nghiệm kết nghiên cứu lý thuyết Nội dung luận văn đ-ợc chia làm ch-ơng với nội dung tóm tắt nh- sau: Ch-ơng thứ trình bày tổng quan hệ thống điều khiển chuyển động công nghiệp, phân tích sai số hệ thống điều khiển này, khái quát biến tần cụ thể biến tần có khâu trung gian chiều Ch-ơng thứ hai trình bày việc thết lập mô hình toán động không đồng pha rotor lồng sóc, ch-ơng đề cập đến cách tóm tắt lý thuyết máy điện tổng quát hai pha, việc biểu diễn đại l-ợng ba pha d-ới dạng vectơ không gian, việc chuyển toạ độ cho vectơ không gian nghiên cứu mối quan hệ điện cảm hỗ cảm với tham số tính toán th-ờng đ-ợc sử dụng lý thuyết máy điện đ-a hệ ph-ơng trình động không đồng hệ toạ độ pha (), (dq) mô hình liên tục, gián đoạn mô tả hệ thống Ch-ơng thứ ba trình bày ph-ơng pháp điều khiển động xoay chiều không đồng ba pha nh-ng chủ yếu đề cập đến ph-ơng pháp điều khiển tần số ph-ơng pháp điều khiển vectơ Ch-ơng thứ t- trình bày ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen, có xét đến mối quan hệ vectơ từ thông stator vectơ điện áp stator, thành phần tạo nên momen Ch-ơng đ-a mô hình tổng quát ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen sử dụng phần mềm mô Simulink- Matlab thiết lập mô hình giải ph-ơng pháp số Luận văn tốt nghiệp cao học Ch-ơng thứ năm trình bày cách thức xây dựng hệ thống điều khiển số động không đồng sở điều khiển trực tiếp momen ch-ơng này, để tổng hợp điều chỉnh (tốc độ, vị trí), tác giả sử dụng phần mềm Matlab d-ới dạng m-file mô tả hệ thống d-ạ vào qũy đạo cực để chọn điều chỉnh Phần kết luận khái quát lại kết đà đạt đ-ợc trình nghiên cứu, tồn h-ớng phát triển đề tài Để đạt đ-ợc kết tác giả đà nhận đ-ợc giúp đỡ nhiệt tình Thầy cô đồng nghiệp Tác giả vô biết ơn giúp đỡ tận tình Thầy giáo h-ớng dẫn TS Nguyễn Thế Công, Thầy cô Bộ môn Thiết bị điện - điện tử tr-ờng Đại học Bách khoa Hà nội, Thầy cô có liên quan đến lĩnh vực chuyên môn tr-ờng, bạn bè ng-ời thân đà hết lòng giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Do thời gian dành cho luận văn trình độ thân có hạn nên luận văn tránh đ-ợc thiếu sót Tác giả biết ơn trân trọng ý kiến góp ý, xây dựng Thầy cô đồng nghiệp để luận văn đ-ợc hoàn thiện Hà nội, ngày 20 tháng năm 2004 Tác giả : Tr-ơng Minh Tấn Luận văn tốt nghiệp cao học Ch-ơng Tỉng quan vỊ hƯ thèng ®iỊu khiĨn chun ®éng động không đồng ba pha 1.1.Tổng quan hệ thống điều khiển chuyển động: Điều khiển chuyển động (Motion Control) tập hợp tri thức thuộc lĩnh vực điều khiển phối hợp nhiều hệ truyền động tạo thành chuyển động đà định theo yêu cầu công nghệ Thật vậy, máy móc công nghiệp phục vụ dây chuyền công nghệ, muốn tạo thành chi tiết hay sản phẩm, phải có chuyển động cần thiết, chí chuyển động lại liên động chặt chẽ với Chẳng hạn, máy cắt kim loại, muốn gia công đ-ợc chi tiết phải có chuyển động chính, chuyển động ăn dao chuyển động phụ, chuyển động phối hợp với theo yêu cầu trình công nghệ, nh-ng mặt khác chuyển động lại có yêu cầu riêng ví dụ nh- : phạm vi điều chỉnh tốc độ, độ trơn điều chỉnh, tính chất momen cản Trong thực tế hệ thống điều khiển chuyển động (ĐKCĐ) phải tạo chuyển dịch học quay tròn hay tịnh tiến vừa quay tròn vừa tịnh tiến (song phẳng) Nguồn động lực cho chuyển động nhiệt, thuỷ lực, khí nén, điện §èi víi nh÷ng hƯ thèng §KC§ lÜnh vùc trun động điện mục tiêu phải đảm bảo giá trị yêu cầu đại l-ợng điều chỉnh mà không phụ thuộc vào tác động nhiễu lên hƯ thèng 1.1.1 CÊu tróc hƯ ®iỊu khiĨn chun ®éng : NL THĐ R BĐ M Mx ĐL Hình 1.1: Cấu trúc chung hệ ĐKCĐ - truyền động điện Luận văn tốt nghiệp cao học Hệ thống ĐKCĐ cần phải tin cậy, xác, giá thành rẻ tiết kiệm l-ợng, th-ờng gồm phần sau: Nguồn l-ợng điện (NL) với điện áp tần số ổn định Bộ biến đổi điều khiển _ Drives (BĐ) có điện áp thay đổi điện áp tần số thay đổi, biến đổi đà đ-ợc cấu tạo từ Thyristor, đến Tranzistor, đến MOSFET, IGBT, đến điều khiển véc tơ biến đổi điều khiển tiết kiệm l-ợng với hiệu suất cao Hệ thống điều khiĨn SERVO mét chiỊu, xoay chiỊu t-¬ng tù, SERVO sè nối mạng (Network SERVO) theo hệ kín cấu trúc nhiều vòng đ-ợc sử dụng liên hệ phản hồi - điện thích hợp mạch vòng Động điện (M) gồm loại chiều, xoay chiều với dải công suất nhỏ từ 0,003 đến 0,75 KW, loại trung bình từ 0,75 đến 15 KW, loại lớn từ 15 KW trở lên đến 55 KW, điện ¸p 24V, 48V mét chiỊu hc 100V, 200V, 400V xoay chiều, động tuyến tính có lực kéo từ 140N đến 6000N, động b-ớc với b-ớc thay đổi giới hạn từ 1800 đến 10 nhỏ Các truyền khí Phụ tải (Mx) CAD Điện tử t-ơng tự số Máy tính Thiết bị bán dẫn công suất Hệ thống ĐKCĐ Bộ biến đổi Máy điện Lý thuyết điều khiển VLSI Hình 1-2:Các lĩnh vực liên quan đến điều khiển chuyển động Hệ ĐKCĐ yêu cầu sử dụng kỹ thuật nhiều lĩnh vực nh- hình 1-2, máy tính mạch tích hợp cỡ lớn VLSI (Verry Large Scale Intergration), tự động hoá 95 Luận văn tốt nghiệp cao häc thể thoã mãn yêu cầu độ xác cao, thời gian tác động nhanh điều khiển đại Trong phạm vi luận văn trình bày số vấn đề: - Hệ thống lại hệ thống điều khiển chuyển động cơng nghiệp Nó có mặt dây chuyền công nghệ phức tạp đại, đồng thời có mặt thiết bị đơn lẻ tay máy, cấu ăn dao máy cắt kim loại mục tiêu điều khiển chuyển động tăng dần tỷ trọng sử dụng truyền động điện xoay chiều, nhờ việc tạo biến đổi công suất lớn, tần số chuyển mạch cao, ứng dụng vi xử lý cỡ lớn điều khiển chẳng hạn biến tần Các thiết bị xoay chiều ngày gọn hơn, hiệu cao hơn, làm việc tin cậy để so sánh với truyền động điện chiều thay dần hệ truyền động chiều với giá thành rẻ - Hệ thống hoá sở lý thuyết máy điện không đồng bộ, xuất phát từ hệ phương trình vi phân động ba pha, sử dụng lý thuyết máy điện tổng quát hai pha phép biến đổi toạ độ để nhận mơ hình tốn học thuận tiện cho việc giải máy tính Xây dựng mơ hình liên tục mơ hình gián đoạn động khơng đồng hệ trục (,) (d,q) nhằm phục vụ cho việc nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển - Tổng hợp phương pháp điều khiển động không đồng bộ, chủ yếu đề cập đến phương pháp biến đổi tần số, phương pháp điều khiển vectơ Nội dung phương pháp điều khiển vectơ dẫn dắt từ chỗ điều khiển dùng senxơ cảm biến Holl đến hình thức dùng mơ hình từ thơng - Đề cập tương đối kỹ phương pháp điều khiển trực tiếp momen Tư tưởng phương pháp lưạ chọn vectơ điện áp thích hợp để sinh từ thông momen mong muốn Cụ thể algorithm phương pháp lựa chọn vectơ không gian điện áp thích hợp từ bảng chọn dựa giá trị thực từ thông momen Kết hợp với phần mềm mô Simulink - Matlab xây dựng hệ thống điều khiển động không đồng pha rotor lồng sóc theo phương pháp điều khiển trc 96 Luận văn tốt nghiệp cao học tip momen Công cụ Simulink - Matlab cho phép thể cách hồn chỉnh trực quan mơ hình tốn, tận dụng mạnh phương pháp mơ máy tính tương tự thường sử dụng trước để giải toán điện cơ, đồng thời phối hợp phương pháp số đại với độ xác cao - Điều khiển số phương pháp đảm bảo độ xác cao hệ thống điều khiển có khả chống nhiễu cao, mềm dẻo linh hoạt điều khiển nhờ có máy tính trợ giúp Khi thực điều khiển số khối lượng tính tốn giảm đáng kể mà chất lượng điều khiển lại tăng lên Chính điều này, luận văn xây dựng hai điều chỉnh (tốc độ vị trí) cho động không đồng dựa sở điều khiển trực tiếp momen Về tổng thể, nhận thấy luận văn chứa đựng nội dung đề Đó đóng góp nhỏ luận văn vào lý thuyết chuyên môn khả ứng dụng động không đồng Tuy nhiên, luận văn đề cập đến mô hình điều khiển động khơng đồng giới hạn số điều kiện như: Các cuộn dây máy bố trí đối xứng khơng gian; không kể đến tổn hao lõi thép ; tác động pha khe hở khơng khí đều; giá trị điện trở điện cảm coi không đổi Với phương pháp nghiên cứu mở rộng nghiên cứu để mơ hình tổng qt Hướng phát triển đề tài: - Xây dựng, nghiên cứu mơ hình thực nghiệm phương pháp điều khiển trực tiếp momen DTC động không đồng để kiểm định lại kết nghiên cứu lý thuyết - Hồn thiện thuật tốn phương pháp điều khiển trực tiếp momen, viết phần mềm cài đặt thiết bị chuyên dụng - Nghiên cứu vấn đề giảm biên độ đập mạch momen 97 LuËn văn tốt nghiệp cao học -Xõy dng cỏc h thng điều khiển tối ưu, điều khiển thích nghi, điều khiển mờ cho hệ truyền động xoay chiều -Từ kết nghiên cứu phương pháp điều khiển trực tiếp momen động không đồng ta áp dụng nghiên cứu cho động đồng Các hướng phát triển đề tài cao học cao cho luận văn cao học Khi cần có đầu tư thời gian cơng sức tài thích hợp Tác giả mong góp ý Thầy cô bạn đồng nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Đình Tiếu, Phạm Duy Nhi Cơ sở truyền động điện tự động-Nhà xuất ĐH 1983 [2].Lê Văn Doanh, Nguyễn Thế Công, Nguyễn Trung Sơn, Cao Văn Thành Điều khiển số máy điện-Nhà xuất KHKT 1999 [3].Bùi Quốc Khánh, Phạm Quốc Hải, Nguyễn Văn Liễn, Dương Văn Nghi Điều chỉnh tự động truyền động điện-Nhà xuất KHKT 1999 [4] Nguyễn Phùng Quang 98 Luận văn tốt nghiệp cao học iu khin t ng truyền động điện xoay chiều ba pha- Nhà xuất GD 1996 [5] Nguyễn Văn Hoà Cơ sở lý thuyết điều khiển tự động- Nhà xuất KHKT 1998 [6] Nguyễn Phùng Quang Matlab and simulink- Nhà xuất KHKT 2004 [7] A vandenput Motion control systems- 1993 [8] Gene F.Franklin, J.David Powell, Michael L.Workman Digital control of dynamic systems-Addison wesley publishing company 1990 [9] Digital control systems (DCS) group Sensorless variable speed 3- phase AC induction motor with closed loop speed control- Texas instruments 2000 [10] Katuji Shinohara, Eiichi Sakasegawa A new PWM method with suppressed neutral point potential variation of three level inverter for AC servo motor drive-Kagoshima university 1999 [11] Heath Hofmann, Seth R Sanders Speed sensorless vector torque control of induction machines using a two time scale approach- IEEE 1998 [12] Robet H, Bishop Modern control systems anslysis and design using matlab and simulinkThe university of texas at Austin 1997 98 Luận văn tốt nghiệp cao học PHụ LụC Phụ lục 1.Code ch-ơng trình khâu nhËn d¹ng sector function [sys,x0,str,ts] = Sector(t,x,u,flag) switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end % -function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u,f) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 1; sizes.NumInputs = 2; sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; % function sys = mdlOutputs(t,x,u) Psal = u(1); Psbe = u(2); t = Psal*sqrt(3); if (Psbe > 0) if (Psal > 0) if(Psbe-t < 0) sys = 1; else sys = 2; end; else if(Psbe+t < 0) sys = 3; else sys = 2; end; end; 99 Luận văn tốt nghiệp cao học else if (Psal > 0) if(Psbe+t < 0) sys = 5; else sys = 6; end; else if(Psbe-t < 0) sys = 5; else sys = 4; end; end; end 2.Code ch-ơng trình khâu điều chế áp: function [sys,x0,str,ts] = DieucheV(t,x,u,flag) switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end % -function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 3; sizes.NumInputs = 4; sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; % function sys = mdlOutputs(t,x,u) if (u(1) ==0)&(u(2) ==0)&(u(3) ==0) sys(1)=0; sys(2)=0; sys(3)=0; elseif(u(1) ==1)&(u(2) ==0)&(u(3) ==0) 100 sys(1)=(2*u(4))/3; sys(2)=-u(4)/3; sys(3)=-u(4)/3; elseif (u(1) ==1)&(u(2) sys(1)=u(4)/3; sys(2)=u(4)/3; sys(3)=-(2*u(4))/3; elseif (u(1) ==0)&(u(2) sys(1)=-u(4)/3; sys(2)=(2*u(4))/3; sys(3)=-u(4)/3; elseif (u(1) ==0)&(u(2) sys(1)=-(2*u(4))/3; sys(2)=u(4)/3; sys(3)=u(4)/3; elseif (u(1) ==0)&(u(2) sys(1)=-u(4)/3; sys(2)=-u(4)/3; sys(3)=(2*u(4))/3; elseif (u(1) ==1)&(u(2) sys(1)=u(4)/3; sys(2)=-(2*u(4))/3; sys(3)=u(4)/3; elseif (u(1) ==1)&(u(2) sys(1)=0; sys(2)=0; sys(3)=0; end LuËn văn tốt nghiệp cao học ==1)&(u(3) ==0) ==1)&(u(3) ==0) ==1)&(u(3) ==1) ==0)&(u(3) ==1) ==0)&(u(3) ==1) ==1)&(u(3) ==1) 3.Code ch-ơng trình khâu mà hoá: function [sys,x0,str,ts] = Mahoa(t,x,u,flag) switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end % -function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 2; %cac muc cua detaM : -1;0;1 101 LuËn văn tốt nghiệp cao học %cac muc cua detaP : -1;0;1 sizes.NumInputs = 2;% sai lech momen va tu thong :detaM, detaP sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; % function sys = mdlOutputs(t,x,u) % Ma hoa detaM % if (u(1) 0) sys(1)=1; end % Ma hoa detaP % if (u(2) 0) sys(2)=1; end 4.Code ch-ơng trình khâu Lookup1: function [sys,x0,str,ts] = Lookup1(t,x,u,flag) switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end % -function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; 102 Luận văn tèt nghiÖp cao häc sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 3; sizes.NumInputs = 3; % sai lech momen:u(1)=-1;0;1 % sai lech tu thong:u(2)=-1;0;1 % Sector hien tai u(3)i; i = sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; % function sys = mdlOutputs(t,x,u) ar=[1 0 1 0 0 1 0 1 %hang 110010011001101100 %hang 010011001101100110 %hang 011001101100110010 %hang 001101100110010011 %hang 101100110010011001 %hang 1 1 1 1 1 1 1 1 1]; %hang % -if u(3) ==1 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,1); sys(2)=ar(5,2); sys(3)=ar(5,3); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,1); sys(2)=ar(3,2); sys(3)=ar(3,3); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,1); sys(2)=ar(1,2); sys(3)=ar(1,3); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,1); sys(2)=ar(4,2); sys(3)=ar(4,3); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,1); sys(2)=ar(6,2); sys(3)=ar(6,3); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,1); sys(2)=ar(2,2); sys(3)=ar(2,3); elseif (u(1) ==0) 103 Luận văn tốt nghiệp cao häc sys(1)=ar(7,1); sys(2)=ar(7,2); sys(3)=ar(7,3); end end % if u(3) ==2 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,4); sys(2)=ar(5,5); sys(3)=ar(5,6); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,4); sys(2)=ar(3,5); sys(3)=ar(3,6); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,4); sys(2)=ar(1,5); sys(3)=ar(1,6); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,4); sys(2)=ar(4,5); sys(3)=ar(4,6); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,4); sys(2)=ar(6,5); sys(3)=ar(6,6); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,4); sys(2)=ar(2,5); sys(3)=ar(2,6); elseif (u(1)==0) sys(1)=ar(7,4); sys(2)=ar(7,5); sys(3)=ar(7,6); end end % -if u(3) ==3 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,7); sys(2)=ar(5,8); sys(3)=ar(5,9); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,7); sys(2)=ar(3,8); sys(3)=ar(3,9); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) 104 Luận văn tèt nghiÖp cao häc sys(1)=ar(1,7); sys(2)=ar(1,8); sys(3)=ar(1,9); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,7); sys(2)=ar(4,8); sys(3)=ar(4,9); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,7); sys(2)=ar(6,8); sys(3)=ar(6,9); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,7); sys(2)=ar(2,8); sys(3)=ar(2,9); elseif (u(1)==0) sys(1)=ar(7,7); sys(2)=ar(7,8); sys(3)=ar(7,9); end end % -if u(3) ==4 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,10); sys(2)=ar(5,11); sys(3)=ar(5,12); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,10); sys(2)=ar(3,11); sys(3)=ar(3,12); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,10); sys(2)=ar(1,11); sys(3)=ar(1,12); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,10); sys(2)=ar(4,11); sys(3)=ar(4,12); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,10); sys(2)=ar(6,11); sys(3)=ar(6,12); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,10); sys(2)=ar(2,11); sys(3)=ar(2,12); elseif (u(1)==0) 105 Luận văn tốt nghiÖp cao häc sys(1)=ar(7,10); sys(2)=ar(7,11); sys(3)=ar(7,12); end end % -if u(3) ==5 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,13); sys(2)=ar(5,14); sys(3)=ar(5,15); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,13); sys(2)=ar(3,14); sys(3)=ar(3,15); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,13); sys(2)=ar(1,14); sys(3)=ar(1,15); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,13); sys(2)=ar(4,14); sys(3)=ar(4,15); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,13); sys(2)=ar(6,14); sys(3)=ar(6,15); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,13); sys(2)=ar(2,14); sys(3)=ar(2,15); elseif (u(1)==0) sys(1)=ar(7,13); sys(2)=ar(7,14); sys(3)=ar(7,15); end end if u(3) ==6 if (u(1) ==-1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(5,16); sys(2)=ar(5,17); sys(3)=ar(5,18); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==-1) sys(1)=ar(3,16); sys(2)=ar(3,17); sys(3)=ar(3,18); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(1,16); 106 Luận văn tốt nghiÖp cao häc sys(2)=ar(1,17); sys(3)=ar(1,18); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==0) sys(1)=ar(4,16); sys(2)=ar(4,17); sys(3)=ar(4,18); elseif (u(1) ==-1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(6,16); sys(2)=ar(6,17); sys(3)=ar(6,18); elseif (u(1) ==1)&(u(2) ==1) sys(1)=ar(2,16); sys(2)=ar(2,17); sys(3)=ar(2,18); elseif (u(1)==0) sys(1)=ar(7,16); sys(2)=ar(7,17); sys(3)=ar(7,18); end end 5.Code ch-ơng trình khâu chuyển đổi CD3_2: function [sys,x0,str,ts] = CD3_2(t,x,u,flag) switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case {1,2,4,9}, sys=[]; otherwise error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); end function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(t,x,u) sizes = simsizes; sizes.NumContStates = 0; sizes.NumDiscStates = 0; sizes.NumOutputs = 2; sizes.NumInputs = 3; sizes.DirFeedthrough = 1; sizes.NumSampleTimes = 1; sys = simsizes(sizes); x0 = []; str = []; ts = [0 0]; function sys = mdlOutputs(t,x,u) sys(1)=u(1); sys(2)=(u(1)+2*u(2))/sqrt(3); 107 Luận văn tốt nghiệp cao học Phụ lục Ch-ơng trình vẽ qũy đạo cực mạch vòng tốc độ %Chuong trinh ve quy dao cuc mach vong toc T=0.2;% Thoi gian trich mau, s J = 0.225 ; % Momen quan tinh cua DCKDB, kg.m^2 Tm=0.02; z1=exp(-T/Tm); b1=(1/J)*(T+Tm*z1-Tm); b2=(1/J)*(Tm-Tm*z1-T*z1); sys=tf([b1 b2],[1 -(1+z1) z1],T) sys1=zpk(sys) rlocus(sys1) 2.Ch-ơng trình đáp ứng đầu mạch vòng tốc độ % Dap ung cua vong toc chon BDC la khau ty le P J = 0.225 ; Tm=0.02; disp('Nhap kp1:') kp1=input(''); disp('Nhap T:') T=input(''); Period=[0:T:10]; z1=exp(-T/Tm); b1=(1/J)*(T+Tm*z1-Tm); b2=(1/J)*(Tm-Tm*z1-T*z1); sys1=tf([b1 b2],[1 -(1+z1) z1],T) sys2=kp1; G0=series(sys2,sys1) F1=feedback(G0,1) sys1=zpk(F1) [y1,t1]=step(F1,Period); plot(t1,y1,'b') axis([0 -0.5 1.5]) grid Ch-¬ng trình vẽ qũy đạo cực mạch vòng vị trí % Chuong trinh ve quy dao cuc mach vong vi tri T=0.2; J = 0.225 ; kp1=0.99; Tm=0.02; z1=exp(-T/Tm); b1=(1/J)*(T+Tm*z1-Tm); b2=(1/J)*(Tm-Tm*z1-T*z1); b1p=b1*kp1; b2p=b2*kp1; 108 Luận văn tốt nghiệp cao học c1=Tm^2; c2=0.5*(T^2)-Tm*T-(Tm^2)*z1-3*(Tm^2); c3=0.5*(T^2)*(1-z1)+Tm*T*(1+z1)+2*(Tm^2)*z1+3*(Tm^2); c4=-(0.5*(T^2)*z1+Tm*T*z1+(Tm^2)*z1+Tm^2); c1p=c1*kp1;c2p=c2*kp1;c3p=c3*kp1;c4p=c4*kp1; d1=1; d2=-(2+z1-b1p); d3=(2*z1+b2p-b1p+1); d4=-(z1+b2p); sys=tf([c1p c2p c3p c4p],[d1 d2 d3 d4],T) sys1=zpk(sys) rlocus(sys1) 4.Ch-ơng trình đáp ứng đầu mạch vòng vị trí % Dap ung cua vong vi trikhichon BDC vitrila khau ty le P kp1=0.99; disp('Nhap kp2:') kp2=input(''); disp('Nhap T:') T=input(''); % -Period=[0:T:10]; Tm=0.02; J = 0.225 ; % Momen quan tinh cua DCKDB Tm=0.02; z1=exp(-T/Tm); b1=(1/J)*(T+Tm*z1-Tm); b2=(1/J)*(Tm-Tm*z1-T*z1); b1p=b1*kp1; b2p=b2*kp1; c1=Tm^2; c2=0.5*(T^2)-Tm*T-(Tm^2)*z1-3*(Tm^2); c3=0.5*(T^2)*(1-z1)+Tm*T*(1+z1)+2*(Tm^2)*z1+3*(Tm^2); c4=-(0.5*(T^2)*z1+Tm*T*z1+(Tm^2)*z1+Tm^2); c1p=c1*kp1;c2p=c2*kp1;c3p=c3*kp1;c4p=c4*kp1; d1=1; d2=-(2+z1-b1p); d3=(2*z1+b2p-b1p+1); d4=-(z1+b2p); sys1=tf([c1p c2p c3p c4p],[d1 d2 d3 d4],T) sys2=kp2; G0=series(sys2,sys1); F1=feedback(G0,1); sys1=zpk(F1) [y1,t1]=step(F1,Period); plot(t1,y1,'b') axis([0 -1 3]) grid ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRƯƠNG MINH TẤN MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG PHÁP TRỰC TIẾP MOMEN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTOR LỒNG SÓC... động động không đồng ba pha rotor lồng sóc 25 Luận văn tốt nhiƯp cao häc Chương MƠ HÌNH TỐN HỌC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 2.1 Hệ phương trình động khơng đồng pha rotor lồng sóc ... điều khiển động xoay chiều không đồng ba pha nh-ng chủ yếu đề cập đến ph-ơng pháp điều khiển tần số ph-ơng pháp điều khiển vectơ Ch-ơng thứ t- trình bày ph-ơng pháp điều khiển trực tiếp momen,