Thiết kế bộ điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động cơ không đồng bộ nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q

Thiết kế bộ điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động cơ không đồng bộ nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q Thiết kế bộ điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động cơ không đồng bộ nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q TRẦN VĂN PHƯƠNG Ngành: Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quang Địch Viện: Điện HÀ NỘI, 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q TRẦN VĂN PHƯƠNG Ngành: Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quang Địch Chữ ký GVHD Viện: Điện Hà Nội, 2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Trần Văn Phương Đề tài luận văn: Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q Chuyên ngành: Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Mã số SV: CB180129 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 26/06/2020 với nội dung sau: - Đã chỉnh sửa lỗi soạn thảo, cú pháp câu luận văn Ngày tháng 07 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐỀ TÀI LUẬN VĂN - Họ tên người hướng dẫn chính: PGS.TS Nguyễn Quang Địch - Cơ quan: Viện Kỹ thuật Điều khiển Tự động Hóa - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội - Tên đề tài: Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q - Đề tài chuyên ngành: Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Hà Nội, ngày 03 tháng 04 năm 2020 Giảng viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Quang Địch LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Quang Địch Thầy người hướng dẫn tơi hồn thành chương trình thạc sĩ trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Luận văn thực phần công việc Đề tài khoa học cấp nhà nước “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ truyền động servo xoay chiều ba pha”, mã số ĐTĐLCN.44/16, thực Viện Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa (ICEA), Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin cảm ơn Đề tài Viện ICEA Tôi xin cảm ơn tới thầy cô anh chị làm việc Viện Kỹ thuật Điều khiển Tự Động Hóa Xin cảm ơn tới thầy Vũ Hồng Phương anh Nguyễn Đình Ngọc, anh Hồng Thành Nam tồn thể bạn sinh viên nhóm PE-LAB TĨM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Đề tài: Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q a) Nội dung luận văn giải vấn đề sau: Đưa lý chọn đề tài Đánh giá điều khiển PI Xây dựng mơ hình mô thử nghiệm Đánh giá điều khiển phản hồi trạng thái b) Phương pháp nghiên cứu công cụ sử dụng Phương pháp nghiên cứu: khảo sát, phân tích, thiết kế mạch, lý thuyết điều khiển, mơ lập trình Cơng cụ sử dụng phần mềm mô Matlab\Simulink, mảng mạch điều khiển thiết kế, phần mềm lập trình CCS c) Kết Luận văn phù hợp với yêu cầu đặt có tính khoa học thực tiễn nghiên cứu khoa học nước Hướng phát triển mở rộng luận văn nâng cao chất lượng hệ truyền động đưa điều khiển phản hồi lên hệ thống thực tế Học viên Trần Văn Phương CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Trần Văn Phương Đề tài luận văn: Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q Chuyên ngành: Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Mã số SV: CB180129 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 26/06/2020 với nội dung sau:  Đã chỉnh sửa lỗi soạn thảo, cú pháp câu luận văn Ngày tháng 07 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SĐH.QT9.BM11 Ban hành lần ngày 11/11/2014 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỐI VỚI HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ NAM CHÂM VĨNH CỬU 1.1 Các thành tựu nghiên cứu hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu 1.2 Cấu trúc yêu cầu kĩ thuật hệ truyền động điện 1.2.1 Động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng cho hệ truyền động điện 1.2.1 Thiết bị biến đổi công suất sử dụng biến tần 4Q 1.3 Định hướng nghiên cứu luận văn Chương 2: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG 4Q CHO ĐỘNG CƠ PMSM 2.1 Cấu trúc mạch lực hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q 2.1.1 Bộ biến đổi phía lưới 2.1.2 Bộ biến đổi phía động nghịch lưu 10 2.2 Tính tốn mạch lực cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q 11 2.2.1 Tính chọn van bán dẫn 11 2.2.2 Tính chọn tụ DC-link 12 2.2.3 Tính chọn lọc phía lưới 13 2.3 Thiết kế cấu trúc điều khiển cho hệ truyền động 14 2.3.1 Thiết kế cấu trúc điều khiển cho chỉnh lưu tích cực 14 2.3.2 Thiết kế cấu trúc điều khiển cho nghịch lưu phía động 21 2.4 Mô hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q 30 2.4.1 Kịch mô 30 2.4.2 Kết mô 33 2.4.3 Đánh giá kết mô 39 2.5 Thử nghiệm hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q 40 i 2.5.1 Mơ hình thử nghiệm 40 2.5.2 Kết thử nghiệm 45 2.6 Kết luận 53 Chương 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHẢN HỒI TRẠNG THÁI CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ NAM CHÂM VĨNH CỬU SỬ DỤNG BIẾN TẦN 4Q 54 3.1 Hệ điều khiển phản hồi trạng thái 54 3.2 Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q 55 3.3 Mô đánh giá điều khiển phản hồi trạng thái so với điều khiển PI 58 3.3.1 Kịch mô 58 3.2.2 Kết mô mô 58 3.3 Nhận xét kết luận 63 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 67 ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ghi tiếng Anh Ý nghĩa 4Q Bốn góc phần tư Four Quadrant BBĐ Bộ biến đổi điện tử công suất CAN Controller Area Network Truyền thông CAN DC Direct Current Dòng điện chiều DSP Digital Signal Processing Hệ xử lý tín hiệu số FOC Field Orientation Control Điều khiển tựa từ thông Rotor GLCD Graphic Liquid Crystal Display Màn hình tinh thể lỏng IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor Transistor có cực điều khiển cách ly IM Induction Motor Động không đồng LQR Linear Quadratic Regulator Điều khiển tối ưu tuyến tính bậc hai PC Personal Computer Máy tính cá nhân PI Proportional–Integral Bộ điều khiển tỉ lệ tích phân PLL Phase Locked Loop Vịng khóa pha PM Phase Margin Độ dự trữ pha PMSM Permanent Magnet Synchronous Động đồng nam châm Motor vĩnh cửu PR Proportional Resonant Bộ điều khiển cộng hưởng PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung QEP Quadrature Encoder Pulse Bộ mã hóa xung tốc độ quay RPM Revolutions Per Minute Tốc độ vòng/phút SVM Space Vector Modulation Điều chế vector không gian THD Total harmonic distortion Hệ số tổng độ méo sóng hài VOC Voltage Oriented Control Điều khiển tựa theo điện áp lưới iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu trúc hệ truyền động servo Hình 1.2 Cấu trúc biến đổi lương cho hệ truyền động servo Hình 2.1 Cấu trúc chỉnh lưu tích cực Hình 2.2 Cấu trúc nghịch lưu phía động 11 Hình 2.3 Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu tích cực theo phương pháp VOC 14 Hình 2.4 Cấu trúc vịng khóa pha 15 Hình 2.5 Cấu trúc điều khiển dòng đan kênh 17 Hình 2.6 Mạch vịng điều chỉnh dòng điện 18 Hình 2.7 Mơ hình điều khiển điện áp chiều 20 Hình 2.8 Biễu diễn vector điện áp 21 Hình 2.9 Cấu trúc điều khiển FOC 23 Hình 2.10 Cấu trúc điều khiển đan kênh điều khiển dòng điện 26 Hình 2.11 Cấu trúc điều khiển dịng stator isd 26 Hình 2.12 Cấu trúc điều khiển tốc độ quay 28 Hình 2.13 Mạch vịng tốc độ xét tới ảnh hưởng moment tải 29 Hình 2.14 Cấu trúc điều khiển vị trí 30 Hình 2.15 Kết mơ chỉnh lưu tích cực 33 Hình 2.16 Đáp ứng tốc độ tốc độ rpm 34 Hình 2.17 Mô men động phát tốc độ rpm 34 Hình 2.18 Dòng điện isd isq tốc độ rpm 34 Hình 2.19 Dòng stator động tốc độ rpm 35 Hình 2.20 Đáp ứng tốc độ tốc độ 1500 rpm 35 Hình 2.21 Mơ men động phát tốc độ 1500 rpm 36 Hình 2.22 Dịng điện isd isq tốc độ 1500 rpm 36 Hình 2.23 Dịng stator động tốc độ 1500 rpm 36 Hình 2.24 Đáp ứng tốc độ đảo chiều động tốc độ 1500 rpm 37 Hình 2.25 Mơ men động phát đảo chiều động tốc độ 1500 rpm 37 Hình 2.26 Dịng điện isd isq đảo chiều động tốc độ 1500 rpm 38 Hình 2.27 Dịng stator động đảo chiều động tốc độ 1500 rpm 38 Hình 2.28 Đáp ứng vị trí tốc độ động điều khiển vị trí 39 iv 150 vòng/phút dừng lại Ở đặt giới hạn tốc độ cho chạy chế độ Position 150 vịng/phút Nhận xét: Khi chạy chế độ khơng tải động hoạt động với đáp ứng nhanh chỉnh xác chế độ chạy vị trí Khi chạy có tải với dải tốc độ thấp động cho thấy khả sinh momen chạy xác vị trí đặt 2.6 Kết luận Chương đưa cấu trúc cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu đưa cấu trúc điều khiển cho hệ truyền động với mạch vịng điều khiển Với biến đổi phía lưới chỉnh lưu tích cực sử dụng phương pháp VOC, biến đổi phía động nghịch lưu sử dụng phương pháp điều khiển FOC Luận văn tập chung chủ yếu vào nghịch lưu Trong chương điều khiển thiết kê sử dụng cho nghịch lưu PI Sau xây dựng kịch mô cho hệ truyền động, sau tiến hành mơ kịch phần mềm Matlab\Simulink Từ rút đánh giá tiến hành thử nghiệm hệ thống phòng thí nghiệm Sau xây dựng hệ thống thử nghiệm kịch thử nghiệm cho hệ truyền động tiến hành thử nghiệm Từ kết mô thực nghiệm cho thấy hệ truyền động với điều khiển PI có nhiều ưu nhược điểm khác Về ưu điểm: Bộ điều khiển PI có độ ổn định cao, dễ dàng thiết kế khơng địi hỏi u cầu xác thơng số động Về nhược điểm: Bộ điều khiểm PI cho chất lượng khác giải tốc độ khác Nếu sử dụng tham số cho toàn dải làm cho hệ truyền động giảm chất lượng chất lượng Đề giải nhược điểm PI chương thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động Từ rút đánh giá chung cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q 53 Chương 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHẢN HỒI TRẠNG THÁI CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ NAM CHÂM VĨNH CỬU SỬ DỤNG BIẾN TẦN 4Q Mục tiêu chương thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái để điều khiển tốc độ động hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu Từ xây dựng kịch mơ hệ truyền động phần mềm Matlab\Simulink Từ kết mơ có rút đánh giá so sánh điều khiển phản hồi trạng thái so với điều khiển PI 3.1 Hệ điều khiển phản hồi trạng thái Hình 3.1 Mơ hình hệ thống Xét: m tín hiệu đầu vào gồm 𝑢1 (𝑡), , 𝑢𝑚 (𝑡) vector 𝑢(𝑡)thuộc 𝑅𝑚 r tín hiệu đầu vào gồm 𝑦1 (𝑡), , 𝑦𝑟 (𝑡) vector 𝑦(𝑡)thuộc 𝑅𝑟 n tín hiệu đầu vào gồm 𝑥1 (𝑡), , 𝑥𝑛 (𝑡) vector 𝑥(𝑡)thuộc 𝑅𝑛 Mơ hình trạng thái mơ hình tốn học có dạng  x  Ax  Bu   y  Cx  Du (3.1) Trong 𝐴 ∈ 𝑅 𝑛×𝑛 ma trận hệ thống 𝐵 ∈ 𝑅 𝑛×𝑚 ma trận điều khiển 𝐶 ∈ 𝑅𝑟×𝑛 D∈ 𝑅𝑟×𝑚 ma trận đầu Có nhiều phương pháp thiết kế điều khiển cho mơ hình trạng thái phản hồi trạng thái gán điểm cực, điều khiển phản hồi trạng thái tách kênh, điều khiển phản hồi trạng thái tối ưu, điều khiển bám, điều khiển thích nghi, điều khiển phản hồi đầu ra[10] 54 Hình 3.2 Cấu trúc điều khiển phản hồi trạng thái gán điểm cực Hình 3.3 Cấu trúc điều khiển phản hồi trạng thái tối ưu Trong đề tài luận văn thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái tối ưu cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q 3.2 Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q Từ phương trình (2.58) (2.62) di  usd  Rsisd  Lsd sd  s Lsqisq   dt  di sq u Ri L  s Lsd isd  s p sq s sq sq  dt  mM  Pc pisq Chuyển qua không gian trạng thái với x  Ax  Bu (3.2) Trong đó: x  isd isq   , u  usd usq  (3.3) Và: 55   Rs L  sd  A      Rs Lsq p p 2J    L   sd p    ,B   Lsq     0        1 0   , C  0  Lsq       (3.4 ) Thiết kế điều khiển phàn hồi trạng thái tối ưu(LQR) [11]theo hàm mục tiêu: J*   T x Qx  uT Ru dt   (3.5) Trong Q R hai ma trận đối xứng, Q bán xác định dương R xác định dương: Q  QT ; R  RT (3.6) Với K  k1 k2 k3  điều khiển phản hồi trạng thái tối ưu K tính theo: K  R1BT P (3.7) Trong P nghiệm phương trình Riccati8: AT P  PA  PBR1BT P  Q  (3.8) Khi tín hiệu điều khiển tính bằng: u  Kx (3.9) Chọn giá trị ma trận R Q[12] R  1; Q  C' xC (3.10) 0 8.9 K    3.8 0.8 (3.11) Thay vào tính Cấu trúc điều khiển phản hồi trạng thái cho phương pháp điều khiển FOC: 56 UDC C1 isd  * LQR - -  usd - usq isq SVM iPark 𝛼𝛽 dq us u s tv tw Ri INV tu PWM s Pulse u Pulse v Pulse w s isd 𝛼𝛽 isq dq s0 10 Park is is abc 𝛼𝛽 iu iv iw Clarke ADC A0,A1  QEP Module E 11 12 PMSM 13 Hình 3.4 Cấu trúc điều khiển phản hồi trạng thái - Khối 1: Bộ điều khiển LQR - Khối 2: Bộ điều khiển dòng điện Ri , khử tương tác áp đặt nhanh hai thành phần dòng isd isq , tương ứng với hai thành phần tạo thông rotor momen quay - Khối 3: Khối biến đổi hệ tọa độ iPark, chuyển đổi hệ trục dq   - Khối 4: Bộ điều chế vector không gian SVM - Khối 5: Khối phát xung PWM để cấp tín hiệu điều khiển cho van - Khối 6: Khối nghịch lưu phía động - Khối 7: Khối đo chuẩn hóa tín hiệu dịng - Khối 8: Khối biến đổi hệ tọa độ Clarke, chuyển đổi hệ trục abc   - Khối 9: Khối biến đổi hệ tọa độ Park, chuyển đổi hệ trục   dq - Khối 10: Khối tích phân tốc độ trả vị trí - Khối 11: Bộ QEP xử lý tín hiệu từ encoder trả - Khối 12: Encoder - Khối 13: Động đồng nam châm vĩnh cửu 57 3.3 Mô đánh giá điều khiển phản hồi trạng thái so với điều khiển PI 3.3.1 Kịch mô Thực với dải tốc độ khác với tải có momen momen định mức động Các thông số động giữ nguyên mục 3.1.1 Và tập trung đánh giá chát lượng điều khiển Các trường hợp mô tương tự với điều khiển PI đánh mô với trường hợp điều khiển tốc độ động cơ: Trường hợp 1: Dải tốc độ thấp: tốc độ đặt rpm Trường hợp 2: Dải tốc độ định mức: tốc độ đặt 1500 rpm Trường hợp 3: Đảo chiều lặp lại tốc độ định mức 1500 rpm 3.2.2 Kết mô mô Kết mô trường hợp so sánh với điều khiển PI a) Trường hợp 1: Đánh giá khả phát huy mô men tốc độ không cách cho động chạy tốc rpm cho tải có momen dạng đóng cắt tải có thời gian tác động ngắn, lặp lại cách 1,5s Trên hình 3.5 đáp ứng tốc độ động Từ hình thấy độ điều chỉnh 250 rpm thời gian xác lập 0.05s Trên hình 3.6 mơ men động cơ, hình 3.7 điện áp isd isq, hình 3.8 dịng stator động Hình 3.5 Đáp ứng tốc độ tốc độ vòng/phút với điều khiển phản hồi trạng thái 58 Hình 3.6 Mơ men động phát tốc độ rpm với điều khiển phản hồi trạng thái Hình 3.7 Dịng điện isd isq tốc độ rpm với điều khiển phản hồi trạng thái Hình 3.8 Dịng stator động tốc độ rpm với điều khiển phản hồi trạng thái Nhận xét: Với tải có momen dạng thay đổi lặp lại momen định mức động đáp ứng tốc độ rpm động nhanh, sau 0.05s động giữ trục đứng im, dòng stator dòng chiều thể điều 59 b) Trường hợp 2: Đánh giá khả phát huy mô men tốc độ định mức cách cho động chạy tốc 1500 rpm cho tải có momen dạng đóng cắt tải có thời gian tác động ngắn, lặp lại 1,5s Trên hình 3.9 đáp ứng tốc độ động Từ hình thấy độ điều chỉnh 250 rpm thời gian xác lập 0.05s Trên hình 3.10 mơ men động cơ, hình 3.11 điện áp isd isq, hình 3.12 dịng stator động Hình 3.9 Đáp ứng tốc độ tốc độ 1500 rpm điều khiển phản hồi trạng thái Hình 3.10 Mơ men động phát tốc độ 1500 rpm với điều khiển phản hồi trạng thái 60 Hình 3.11 Dòng điện isd isq tốc độ 1500 rpm với điều khiển phản hồi trạng thái Hình 3.12 Dòng stator động tốc độ 1500 rpm với điều khiển phản hồi trạng thái Nhận xét: Với tải có momen dạng thay đổi lặp lại momen định mức động đáp ứng tốc độ 1500 rpm động nhanh, sau 0.05s động đạt tốc độ đặt c) Trường hợp 3: Đánh giá khả tăng giảm tốc nhanh lặp lại: Cho động tăng giảm tốc độ nhanh 1,5s, đảo chiều động với tải số momen định mức Trên hình 3.13 đáp ứng tốc độ động Từ hình thấy độ điều chỉnh thời gian xác lập nhỏ Trên hình 3.14 mơ men động cơ, hình 3.15 điện áp isd isq, hình 3.16 dịng stator động 61 Hình 3.13 Đáp ứng tốc độ đảo chiều động tốc độ 1500 vòng/phút điều khiển phản hồi trạng thái Hình 3.14 Mơ men động phát đảo chiều động tốc độ 1500 vịng/phút điều khiển phản hồi trạng thái Hình 3.15 Dòng điện isd isq đảo chiều động tốc độ 1500 vòng/phút điều khiển phản hồi trạng thái 62 Hình 3.16 Dịng stator động đảo chiều động tốc độ 1500 vòng/phút điều khiển phản hồi trạng thái Nhận xét: Với trường hợp đảo chiều tăng giảm tốc độ nhanh lặp lại liên tục cho thấy khả làm việc với tải ngắn hạn, đảo chiều liên tục tốt 3.3 Nhận xét kết luận Từ kết cho thấy điều khiển tốc độ cho động PMSM sử dụng biến tần 4Q, chất lượng điều khiển phản hồi trạng thái tốt so với điều khiển PI Bảng 3.1 Bảng so sánh chất lượng hai điều khiển Trường hợp mô Bộ điều khiển PI Bộ điều khiển phản hồi trạng thái Trường hợp 1: Tốc độ Độ 0rpm điều chỉnh Độ điều chỉnh 250 280rpm rpm Thời gian độ 1s Thời gian độ 0.05s Trường hợp 2: Tốc độ Độ 1500rpm quá điều chỉnh Độ điều chỉnh 250 300rpm rpm Thời gian độ 1s Thời gian độ 0.05s 63 KẾT LUẬN Luận văn “Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q” giải vấn đề sau: - Thiết kế, xây dựng hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cưu sử dụng biến tần 4Q bao gồm tính tốn thiết kế biến đổi, xây dựng cấu trúc điều khiển, xây dựng mơ hình mô thực nghiệm - Xây dựng kịch mô thực nghiệm - Mô kịch thử nghiệm để đối chiếu so sánh với cấu trúc điều khiển sử dụng PI - Mô so sánh, đánh giá cấu trúc điều khiển phản hồi trạng thái với PI  Hướng phát triển: - Tìm hiểu sâu hệ điều khiển phản hồi trạng thái để nâng cao chất lượng điều khiển - Hoàn thiện kịch thử nghiệm với điều khiển phản hồi trạng thái 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Phùng Quang (2006) Truyền động điện thông minh NXB Khoa học & Kỹ thuật [2] B Singh, B N Singh, A Chandra, K Al-Haddad, A Pandey and D P Kothari, "A review of three-phase improved power quality AC-DC converters," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol 51, no 3, pp 641-660, June 2004, doi: 10.1109/TIE.2004.825341 [3] M Dursun and M K DÖŞOĞLU, "LCL Filter Design for Grid Connected Three-Phase Inverter," 2018 2nd International Symposium on Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies (ISMSIT), Ankara, 2018, pp 1-4, doi: 10.1109/ISMSIT.2018.8567054 [4] M Jamma, M Barara, M Akherraz and B A Enache, "Voltage oriented control of three-phase PWM rectifier using space vector modulation and input output feedback linearization theory," 2016 8th International Conference on Electronics, Computers and Artificial Intelligence (ECAI), Ploiesti, 2016, pp 1-8, doi: 10.1109/ECAI.2016.7861085 [5] S - Chung, "Phase-locked loop for grid-connected three-phase power conversion systems," in IEE Proceedings - Electric Power Applications, vol 147, no 3, pp 213-219, May 2000, doi: 10.1049/ip-epa:20000328 [6] M Liserre, F Blaabjerg and S Hansen, "Design and control of an LCL-filter- based three-phase active rectifier," in IEEE Transactions on Industry Applications, vol 41, no 5, pp 1281-1291, Sept.-Oct 2005, doi: 10.1109/TIA.2005.853373 [7] Wei Sun, Zhe Chen and Xiaojie Wu, "Intelligent optimize design of LCL filter for three-phase voltage-source PWM rectifier," 2009 IEEE 6th International Power Electronics and Motion Control Conference, Wuhan, 2009, pp 970-974, doi: 10.1109/IPEMC.2009.5157524 [8] M B B Sharifian, T Herizchi and K G Firouzjah, "Field oriented control of permanent magnet synchronous motor using predictive space vector modulation," 2009 IEEE Symposium on Industrial Electronics & Applications, Kuala Lumpur, 2009, pp 574-579, doi: 10.1109/ISIEA.2009.5356385 65 [9] A Samar, P Saedin, A I Tajudin and N Adni, "The implementation of Field Oriented Control for PMSM drive based on TMS320F2808 DSP controller," 2012 IEEE International Conference on Control System, Computing and Engineering, Penang, 2012, pp 612-616, doi: 10.1109/ICCSCE.2012.6487218 [10] Y V Hote and A N Jha, "Reduced order state feedback controller design," 2014 International Conference on Advances in Engineering & Technology Research (ICAETR - 2014), Unnao, 2014, pp 1-6, doi: 10.1109/ICAETR.2014.7012845 [11] L M Grzesiak and T Tarczewski, "Permanent magnet synchronous motor discrete linear quadratic speed controller," 2011 IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Gdansk, 2011, pp 667-672, doi: 10.1109/ISIE.2011.5984237 [12] S Carri`ere S Caux M Fadel, " Optimal LQI Synthesis for Speed Control of Synchronous Actuator under Load Inertia Variations," Proceedings of the 17th World Congress The International Federation of Automatic Control, Seoul, Korea, July 6-11, 2008 66 CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ [1] Trần Văn Phương, Nguyễn Đăng Quang, Lê Nam Dương, Nguyễn Quang Địch, “Xây dựng hệ thống thử nghiệm cho hệ truyền động servo xoay chiều ba pha” Hội nghị - Triển lãm quốc tế lần thứ Điều khiển Tự động hoáVCCA-2019 [2] Tran Hung Cuong, Pham Viet Phuong, Tran Van Phuong, Tran Trong Minh " Experiment on Nearest Level Modulation Algorithm for FPGA based Modular MultilevelConverters",10th - International Conference on Power Electronics – ECCE Asia, May 27 – 30, 2019 | BEXCO, Busan, Korea 67 ... THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHẢN HỒI TRẠNG THÁI CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ NAM CHÂM VĨNH CỬU SỬ DỤNG BIẾN TẦN 4Q 54 3.1 Hệ điều khiển phản hồi trạng thái 54 3.2 Thiết kế điều. .. động đông đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q Tìm hiểu hệ điều khiển phản hồi trạng thái Đưa cấu trúc điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu, mô Matlab/Simulink... pháp cho hệ truyền động lí chọn hệ truyền động động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng biến tần 4Q  Nghiên cứu, thiết kế cấu trúc mạch lực cho hệ truyền động  Nghiên cứu, thiết kế cấu trúc điều khiển