Điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha sử dụng bộ điều khiển fuzzy foc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - VƯƠNG THỊ HỒNG VÂN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY FOC LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - VƯƠNG THỊ HỒNG VÂN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY FOC LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THANH PHƯƠNG TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2016 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Thanh Phương Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 25 tháng năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ tên Chức danh Hội đồng PGS.TS.Trương Việt Anh Chủ tịch TS.Huỳnh Châu Duy Phản biện TS.Đặng Xuân Kiên Phản biện TS.Trần Vinh Tịnh Ủy viên TS.Võ Hoàng Duy Ủy viên, Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP HCM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP HCM, ngày…… tháng… năm 20 … NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Vương Thị Hồng Vân Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 25/5/1966 Nơi sinh: Đồng Tháp Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV: 1441830049 I- Tên đề tài: Điều khiển động không đồng ba pha sử dụng điều khiển fuzzy FOC II- Nhiệm vụ nội dung: - Nghiên cứu tổng quan điều khiển động không đồng pha - Nghiên cứu vẽ điều khiển mờ - Thiết kế điều khiển fuzzy FOC cho động không đồng pha - Xây dựng mơ hình mơ hệ thống phần mểm Matlab III- Ngày giao nhiệm vụ : Tháng 23/01/2016 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ : Tháng 30/7/2016 V- Cán hướng dẫn CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) : PGS.TS.Nguyễn Thanh Phương KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn (Ký ghi rõ họ tên) ii LỜI CẢM ƠN Trước hết tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn TS Nguyễn Thanh Phương người hướng dẫn tơi tận tình suốt q trình thực Luận văn Thầy có định hướng cho báo cáo luận văn quan tâm giúp đỡ tơi gặp khó khăn Tơi xin chân thành cảm ơn tất thầy cô giáo môn khoa truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian học tập Trường Trong trình thực tập làm báo cáo trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận ý kiến đóng góp từ Thầy, Cơ để tơi học thêm nhiều kinh nghiệm hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! iii TÓM TẮT Trong lý thuyết điều khiển đại, động cảm ứng mô tả mơ hình tốn học khác nhau, theo phương pháp kiểm soát sử dụng Trong phiên ba pha đối xứng, loại động điện kết hợp với chiến lược kiểm soát vector Thông qua phương pháp điều khiển này, vận hành động cảm ứng phân tích cách tương tự động DC Luận văn mô tả việc sử dụng kỹ thuật logic mờ để điều khiển tốc độ động cảm ứng ba pha iv ABSTRACT In modern control theory, the induction motor is described by different mathematical models, In the symmetrical three-phase version, this electrical motor type can be associated with vector control strategy Through this control method, the induction motor operation can be analysed in a similar way to a DC motor This thesis describes the use of fuzzy logic techniques to control the speed of a three-phase induction motor v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH viii Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đề tài 1.2 Các phương pháp điều khiển 1.2.1 Điều khiển vô hướng động không đồng (scalar) 1.2.2 Phương pháp điều chế Vector không gian 1.2.3 Điều khiển định hướng trường 1.2.4 Điều khiển định hướng từ thông Rotor trực tiếp 1.2.5 Điều khiển định hướng từ thông Rotor gián tiếp 1.2.6 Điều khiển độ rộng xung theo định hướng trường 1.2.7 Nhận xét 1.3 Những kỹ thuật tiên tiến 1.3.1 Điều khiển thông minh 1.3.2 Những kỹ thuật khác 1.4 Định hướng 1.5 Mục tiêu đề tài 1.6 Nội dung luận văn Chương MƠ HÌNH TỐN ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA 11 2.1 Giới thiệu động không đồng ba pha 11 2.2 Vector không gian đại lượng ba pha 12 2.2.1 Xây dựng Vector không gian 12 2.2.2 Chuyển hệ trục tọa độ cho Vector không gian 14 2.2.3 Biểu diễn vector không gian hệ tọa độ từ thông rotor 14 2.3 Mơ hình động khơng đồng ba pha 17 2.3.1 Lý xây dựng mơ hình 17 vi 2.3.2 Hệ phương trình động 18 2.3.3 Các tham số động 19 2.3.4 Mô hình trạng thái động hệ tọa độ stator 20 2.3.5 Mơ hình trạng thái động hệ tọa độ rotor 22 2.3.6 Ưu điểm việc mô tả động không đồng ba pha hệ tọa độ từ thông rotor 23 2.3.7 Bộ điều chế độ rộng xung PWM 23 2.3.8 Mơ hình động khơng đồng ba pha hệ tọa độ stator Simulink Matlab 25 2.3.8.1 Các giá trị cần thu thập động không đồng pha 25 2.3.8.2 Mơ hình động simulink 25 2.3.8.3 Mô mở máy trực tiếp động không đồng 26 2.4 Nhận xét 29 Chương ĐIỀU KHIỂN ĐỊNH HƯỚNG TRƯỜNG (FOC - FIELD ORIENTED CONTROL) 31 3.1 Đại cương phương pháp FOC 31 3.2 Cấu trúc nội dung phương pháp FOC 33 3.2.1 Giới thiệu cấu trúc FOC 33 3.2.2 Xây dựng thuật toán điều khiển 34 3.2.3 Cấu trúc đại FOC 36 3.3 Mô phương pháp foc simulink matlab 37 3.3.1 Sơ đồ cấu trúc đại phương pháp foc simulink matlab 37 3.3.2 Giải thích nguyên lí hoạt động 37 3.3.3 Phân tích sơ đồ 38 3.4 Kết mô điều khiển động không đồng phương pháp FOC 41 3.4.1 Tham số mô 41 3.4.2 Trình tự mơ 42 3.4.3 Kết mô điều khiển FOC Simulink Matlab 44 3.4.3.1.Từ thông động 44 3.4.3.2.Tốc độ động 44 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - VƯƠNG THỊ HỒNG VÂN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY FOC LUẬN VĂN THẠC... Đồng Tháp Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV: 1441830049 I- Tên đề tài: Điều khiển động không đồng ba pha sử dụng điều khiển fuzzy FOC II- Nhiệm vụ nội dung: - Nghiên cứu tổng quan điều khiển động. .. dùng điều khiển P mờ lai Bộ điều khiển PI mờ Bộ điều khiển PI thơng thường Hình 4.34 So sánh kết mô Bộ điều khiển P mờ & PI thơng thường 73 Hình 4.35 Kết Bộ điều khiển P mờ lai Hình 4.36 Kết Bộ điều