Luận văn nghiên cứu nâng cao chất lƣợng hệ điều khiển chuyển động ổn định tần số máy phát điện diesel

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP HỒNG HUY BÌNH NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG HỆ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG ỔN ĐỊNH TẦN SỐ MÁY PHÁT ĐIỆN DIESEL LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN Thái Nguyên - Năm 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP HỒNG HUY BÌNH NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG HỆ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG ỔN ĐỊNH TẦN SỐ MÁY PHÁT ĐIỆN DIESEL NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN MÃ SỐ: 8.52.02.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Võ Quang Lạp Thái Nguyên – Năm 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: Hồng Huy Bình Đề tài luận văn: Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng hệ điều khiển chuyển động ổn định tần số máy phát điện diesel Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8.52.02.01 Tác giả, Cán hƣớng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 10/10/2020 với nội dung sau: - Sửa sai sót thuật ngữ, lỗi tả, format, in ấn - Đã chỉnh sửa lỗi câu chữ, thuật ngữ luận văn cho phù hợp với chuyên ngành theo theo góp ý Hội đồng Thái Nguyên, ngày 26 tháng 10 năm 2020 Cán hƣớng dẫn Tác giả luận văn PGS.TS Võ Quang Lạp Hồng Huy Bình CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Nguyễn Duy Cƣơng i LỜI CAM ĐOAN Tơi là, Hồng Huy Bình học viên lớp cao học khố 21 – Hệ thống điện Trƣờng đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Hiện công tác Điện lực Thành phố - Công ty Điện lực Sơn La Xin cam đoan: Đề tài “Nghiên cứu nâng cao chất lượng hệ điều khiển chuyển động ổn định tần số máy phát điện diesel” dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Võ Quang Lạp cơng trình nghiên cứu riêng Tất tài liệu tham khảo đƣợc ghi danh mục tham khảo, không sử dụng tài liệu khác mà không đƣợc ghi danh mục Tôi xin cam đoan tất nội dung luận văn nhƣ đề cƣơng yêu cầu thầy giáo hƣớng dẫn Nếu sai tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm Thái Nguyên, ngày 05 tháng 08 năm 2020 Học viên Hồng Huy Bình ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trƣơng đƣợc giúp đỡ, hƣớng dẫn tận tình thầy PGS.TS Võ Quang Lạp, luận văn với đề tài “Nghiên cứu nâng cao chất lượng hệ điều khiển chuyển động ổn định tần số máy phát điện diesel” đƣợc hồn thành Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến: Thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS Võ Quang Lạp tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hồn thành luận văn Các thầy giáo, giáo khoa Điện - Trƣờng đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên giúp đỡ tác giả suốt trình học tập nhƣ trình nghiên cứu thực luận văn Toàn thể đồng nghiệp, bạn bè, gia đình quan tâm động viên, giúp đỡ suốt q trình học tập Tác giả Hồng Huy Bình iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ TIẾNG NƢỚC NGOÀI vi DANH MỤC HÌNH VẼ vii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH TẦN SỐ TRONG MÁY PHÁT ĐIỆN DIESEL 1.1 Ý nghĩa việc ổn định tần số 1.2 Các phƣơng pháp ổn định tần số máy phát điện 1.2.1 Ổn định tần số thứ cấp 1.2.2 Ổn định tần số sơ cấp 1.3 Hệ điều tốc ổn định tần số máy phát diezen 1.3.1 Các thông số đặc trƣng điều tốc 1.3.2.Giới thiệu sơ đồ 1.3.3 Sơ đồ khối hệ truyền động điều tốc diesel để ổn định tần số máy phát điện 12 CHƢƠNG 2: KHẢO SÁT TÍNH TỐN VÀ TỔNG HỢP HỆ ỔN ĐỊNH TẦN SỐ MÁY PHÁT ĐIỆN DIESEL VỚI MẠCH VỊNG PHẢN HỒI VỊ TRỊ TUYẾN TÍNH DÙNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID 25 2.1 Xây dựng sơ đồ khối hệ điều chỉnh vị trí 25 2.2 Khảo sát tính tốn hệ truyền động ổn định tốc độ 26 2.2.1 Giới thiệu sơ đồ 26 2.2.2 Xây dựng sơ đồ cấu trúc hệ truyền động PWM 26 2.2.3 Hàm truyền khâu hệ truyền động 27 2.2.3.1 Các biểu thức tính toán 27 2.2.4 Tổng hợp hệ truyền động RI 29 2.2.4.1 Mô hệ 33 2.3 Khảo sát tính tốn hệ truyền động ổn định vị trí với điều khiển vị trí tuyến tính 34 2.3.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều chỉnh vị trí 35 iv 2.3.2 Mô hệ thống 37 2.3.2.1 Chọn xác định thông số 37 2.3.2.2 Tiến hành mô 40 2.3.2.3 Nhận xét: 42 CHƢƠNG 3: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU TỐC MÁY PHÁT ĐIỆN .43 3.1 Tính phi tuyến điều khiển vị trí 43 3.2.Tổng hợp hệ thống sử dụng điều khiển mờ thích nghi 44 3.2.1 Khái niệm điều khiển mờ thích nghi 44 3.2.1.1 Định nghĩa 44 3.2.1.2 Điều khiển mờ 44 3.2.1.3 Điều khiển thích nghi 46 3.2.2 Tổng hợp điều khiển thích nghi sở lý thuyết Gradient 48 3.2.3 Tổng hợp điều khiển thích nghi sở lý thuyết Lyapunov 49 3.2.4 Phân loại 50 3.2.5 Các phƣơng pháp điều khiển mờ thích nghi 50 3.3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI THEO MƠ HÌNH MẪU SONG SONG 53 3.3.1 Đặt vấn đề 53 3.3.2 Mơ hình tốn học điều khiển mờ 54 3.3.3 Xây dựng điều khiển mờ thích nghi theo mơ hình mẫu song song 58 3.3.3.1 Hệ điều khiển thích nghi theo mơ hình mẫu dùng lý thuyết thích nghi kinh điển 58 3.3.3.2 Thiết kế khối mờ 61 3.3.3.3 Sơ đồ mô 67 3.3.3.4 Kết mô chất lƣợng điều khiển PID điều khiển mờ thích nghi 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .72 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73 v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ TIẾNG NƢỚC NGOÀI Isolated : Chế độ vận hành độc lập Paralled : Chế độ vận hành hoà lƣới AVR : Automatic Voltage Regulator (hệ thống tự động ổn định điện áp PID : Proportional Integral Derivative (bộ điều khiển tỉ lệ, tích phân, đạo hàm) MUNA : Chế độ đặt tay AUTO : Chế độ tự động DAC : Bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tƣơng tự ADC : Bộ chuyển đổi tín hiệu tƣơng tự sang tín hiệu số LVDT : Bộ cảm biến cánh hƣớng PWM : Bộ điều chế độ rộng xung FXCĐ : Khối phát xung chủ đạo SRC : Khối tạo sóng cƣa SS : Khối so sánh TXPCX : Khối tạo xung phân chia xung vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Sơ đồ khối điều tần thứ cấp Hình 1-2: Sơ đồ cấu đo tần số (a); Biều đồ vectơ điện áp (b) Hình 1-3: Đƣờng đặc tính tĩnh tuabin (1,2,3) phụ tải (1’,2’,3) Hình 1.4:Giới thiệu hệ điều tốc máy phát diesel .8 Hình 1-5: Đồ thị cơng thị Hình 1-6:Sơ đồ khối hệ truyền động điều tốc thuỷ điện 12 Hình 1-7: Định hƣớng từ thơng hệ toạ độ tựa theo từ thơng rotor(r,q) 13 Hình 1-8:Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển động KĐB thiết bị biến tần 15 Hình 1-9: Hệ thống điều chỉnh tốc độ có đảo chiều thyristor - động .16 Hình 1-10: Sơ đồ cấu trúc trạng thái ổn định hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vịng kín .17 Hình 1-11: Sơ đồ cấu trúc trạng thái động hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vòng kín 18 Hình 1-12: Đồ thị tốc độ quay dịng điện q trình khởi động hệ thống điều chỉnh tốc độ 18 Hình 1-13: Sơ đồ khối hệ thống truyền động điều chế độ rộng xung chiều 22 Hình 1-14: Sơ đồ nguyên lý biến đổi PWM dạng H 23 Hình 1-15: Đồ thị điện áp biến đổi PWM dạng H .23 Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ điều chỉnh vị trí 25 Hình 2.2: Sơ đồ tổng hợp hệ truyền động PWM-Đ .26 Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động PWM 27 Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc từ thông không đổi 28 Hình 2.5: Sơ đồ cấu trúc mạch vịng dòng điện 29 Hình 2.6: Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vịng dịng điện .30 Hình 2.7: Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng tốc độ .31 Hình 2.8: Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động xung điện áp động 32 Hình 2.9: Sơ đồ mô hệ điều khiển điều khiển PID .33 Hình 2.10 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vịng vị trí .35 Hình 2.11 Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh vị trí .37 Hình 2-12: Sơ đồ mơ hệ điều khiển điều khiển PID 40 Hình 3-1: Quan hệ ω 44 vii Hình 3-2: Sơ đồ khối chức điều khiển mờ 45 Hình 3-3: Sơ đồ điều khiển mờ động .46 Hình 3-4: Điều chỉnh hệ số khuếch đại 47 Hình 3-5: Bộ điều khiển theo mơ hình mẫu 47 Hình 3-6: Bộ điều khiển tự chỉnh 47 Hình 3-7: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thích nghi theo mơ hình .48 Hình 3-8: Sơ đồ khối MRAS dựa lý thuyến Lyapunov cho đối tƣợng bậc 50 Hình 3-9: Cấu trúc phƣơng pháp điều khiển thích nghi trực tiếp 51 Hình 3-10: Cấu trúc phƣơng pháp điều khiển thích nghi gián tiếp 51 Hình 3-11: Điều khiển thích nghi có mơ hình theo dõi 52 Hình 3-12: Cấu trúc hệ điều khiển mờ hai đầu vào 53 Hình 3-13: Định nghĩa hàm liên thuộc cho biến vào/ 54 Hình 3-14: Luật hợp thành tuyến tính 55 Hình 3-15: Quan hệ vào luật hợp thành tuyến tính 55 Hình 3-16: Sự hình thành suy luận từ luật hợp thành 56 Hình 3-17: Các vùng ô suy luận 56 Hình 3-18: Bộ điều khiển mờ với hệ số khuếch đại đầu K .59 Hình 3-19: MRAFC điều chỉnh hệ số khuếch đại đầu 60 Hình 3-20: MRAFC điều chỉnh hệ số khuyếch đại đầu hệ số tích phân sai lệch đầu vào 61 Hình 3-21: Sơ đồ khối mờ 62 Hình 3-22: Các luật hợp thành 66 Hình 3-23: Quan hệ vào điều khiển mờ 67 Hình 3-24:Sơ đồ mơ so sánh chất lƣợng điều khiển PID điều khiển mờ thích nghi .67 Hình 3-25: Các tín hiệu đầu tƣơng ứng với giá trị khác vị trí đặt đầu vào đặt = 6V .69 Hình 3-26: Sai lệch tốc độ điều khiển mờ thích nghi điều khiểnPID .71 viii dK dt (3-17)  u c  + Luật thích nghi theo Gradient Giả thiết véc tơ tham số cần đƣợc xác định, phụ thuộc sai K lệch đầu đối tƣợng (y) đầu mơ hình (ym) Tiêu chuẩn sai lệch đáp ứng hệ đƣợc chọn: J K    quy luật điều chỉnh dK dt   (3-18)  J K K theo hƣớng Gradient J là:     K   y (3-19) K Trong điều khiển thích nghi kinh điển nói chung khơng cần mơ hình mẫu hồn hảo Tuy nhiên sai khác mơ hình mẫu đối tƣợng nhƣ tính phi tuyến nằm giới hạn đó, giới hạn điều chỉnh không làm việc hiệu Để khắc phục nhƣợc điểm đó, đề tài sử dụng hệ điều khiển mờ thích nghi theo mơ hình mẫu * Điều chỉnh thích nghi hệ số khuếch đại đầu điều khiển mờ (thích nghi tham số) Bộ điều khiển mờ đầu vào với hệ số khuếch đại đầu K, đƣợc biểu diễn nhƣ F.e cộng thêm giới hạn trễ T nhƣ biểu thức (4-20) (hình 3-18) giới hạn trễ T tiến tới hệ thống tiến đến điểm cân bằng, [7] (3-20) u  K ( T  Fe ) Ta áp dụng phƣơng pháp Lyapunov phƣơng pháp Gradient để chỉnh định thích nghi T e F K u hệ số khuếch đại đầu K Hình 3-18: Bộ điều khiển mờ với điều khiển mờ hệ số khuếch đại đầu K Thích nghi mờ theo mơ hình mẫu (MRAFC - Model Reference Adaptive Fuzzy Controller) Xét cấu trúc điều khiển mờ thích nghi theo mơ hình mẫu song song đƣợc biểu diễn hình 3-18 59 Trong đối tƣợng điều khiển có hàm truyền G, mơ hình mẫu có hàm truyền Gm, điều khiển mờ bao gồm điều khiển mờ kết hợp với khuếch đại K Cần phải tìm quy luật điều chỉnh hệ số K cho sai lệch mơ hình đối tƣợng tiến đến (   ) ym Mô hình mẫu Gm e uc Cơ cấu thích nghi T K F - U FLC  y Đối tƣợng G Hình 3-19: MRAFC điều chỉnh hệ số khuếch đại đầu Hệ thống vịng kín xung quanh trạng thái cân trở thành tuyến tính với phƣơng trình vịng kín là: y  KFG  KFG uc Giả thiết y tiến đến ym ta xấp xỉ  K   y K   KFG  KFG e K  G e m K KFG  KFG  G m suy (3-20) Khi quy luật điều chỉnh thích nghi cho hệ số khuếch đại đầu FLC theo Gradient xác định từ (3-20): K   s G e m ( 3-21) K Hoặc theo Lyapunov: K   s (3-22) u c Với hệ số  (3-20) (3-21) nói lên tốc độ hội tụ thuật tốn thích nghi 60 * Điều chỉnh thích nghi hệ số khuếch đại đầu hệ số tích phân sai lệch đầu vào điều khiển mờ (thích nghi tham số) Tƣơng tự nhƣ chỉnh định tham số ta ghép thêm vào hệ thống thuật tốn chỉnh định thích nghi tham số KI nhƣ hình 3-13: ym Mơ hình mẫu Gm Cơ cấu thích nghi T uc T e - F FLC KI K u  Đối tƣợng G y Hình 3-20: MRAFC điều chỉnh hệ số khuyếch đại đầu hệ số tích phân sai lệch đầu vào Khi quy luật điều chỉnh thích nghi đƣợc xác định theo Lyapunov: K   K I s u c   s (3-23) y 3.3.3.2 Thiết kế khối mờ 3.3.3.2.1 Sơ đồ khối mờ Bộ mờ ta thiết kế bao gồm hia biến trạng thái mờ đầu vào biến mờ đầu Mỗi biến lại đƣợc chia thành nhiều giá trị tập mờ (tập mờ con) Số giá trị mờ biến đƣợc chọn để phủ hết khả cần thiết cho khả điều khiển lớn cần số tối thiểu luật điều khiển mờ 61 Hình 3-21: Sơ đồ khối mờ 3.3.3.2.2 Định nghĩa tập mờ -Định nghĩa biến ngôn ngữ vào Biến ngôn ngữ vào tín hiệu điều khiển điều khiển mờ cụ thể lƣợng sai lệch điện áp điều khiển E DE đạo hàm sai lệch Biến ngôn ngữ đại lƣợng tác động trực tiếp hay gián tiếp lên đối tƣợng biến ngôn ngữ điện áp điều khiển U - xác định miền giá trị vật lý biến ngôn ngữ vào Miền giá trị vật lý phải bao hết khả giá trị mà biến ngôn ngữ vào nhận, ta chọn E = [-10,10] DE = [-10,10] U = [-10, 10] - Số lƣợng tập mờ Số lƣợng tập mờ thƣờng đại diện cho số trạng thái biến ngôn ngữ vào ra, thƣờng nằm khoảng đến 10 giá trị Nếu số lƣợng giá trị khơng thực đƣợc việc lấy vi phân, nhiều ngƣời khó có khả bao qt, ngƣời phải nghiên cứu đầy đủ để đồng thời phân biệt khoảng đến phƣơng án khác có khả lƣu trữ thời gian ngắn Đối tƣợng ta chon giá trị nhƣ sau: E ={ AL, AV, AN, K, DN, DV, DL} DE = { AL, AV, AN, K, DN, DV, DL} U = { AL, AV, AN, K, DN, DV, DL} 62 Trong đó: AL: Âm lớn AV: Âm vừa AN: Âm nhỏ K : Không DN: Dƣơng nhỏ DV: Dƣơng vừa DL: Dƣơng lớn - Xác định hàm liên thuộc Đây giai đoạn quan trọng, trình làm việc điều khiển mờ phụ thuộc nhiều vào dáng hàm liên thuộc Mặc dù khơng có chuẩn mực cho việc chọn nhƣng thông thƣờng chọn hàm liên thuộc có dạng hình học đơn giản nhƣ hình thang, hình tam giác Các hàm liên thuộc phải có miền phủ lên đồng thời hợp miền liên thuộc phải phủ kín miền giá trị vật lý để trình điều khiển không xuất “lỗ trống” Ta chọn hàm liên thuộc hình tam giác - Rời rạc hố tập mờ Độ phân giải giá trị phụ đƣợc chọn trƣớc cho nhóm điều khiển mờ loại phẩy động (các số dj biểu diễn dƣới dạng dấu phẩy động có hộ xác đơn) ngun ngắn (giá trị phụ thuộc số nguyên có độ phụ thuộc số có độ dài byte theo byte) Phƣơng pháp rời rạc hoá yếu tố định độ xác tốc độ điều khiển 3.3.3.2.3 Xây dựng luật điều khiển “ thì” Với tập mờ biến đầu vào, ta xây dựng đƣợc 7×7 = 49 luật điều khiển Các luật điều khiển đƣợc biểu diễn dƣới dạng mệnh đề IF THEN Các luật điều khiển đƣợc xây dựng theo nguyên tắc sau: - Sai lệch lớn tác động điều khiển lớn - Đạo hàm sai lệch lớn tác động điều khiển lớn If (E is AL) (DE is AL) then (U is AL) (1) If (E is AL) (DE is AV) then (U is AL) (1) If (E is AL) (DE is AN) then (U is AL) (1) 63 If (E is AL) (DE is K) then (U is AL) (1) If (E is AL) (DE is DN) then (U is AV) (1) If (E is AL) (DE is DV) then (U is AN) (1) If (E is AL) (DE is DL) then (U is K) (1) If (E is AV) (DE is AL) then (U is AL) (1) If (E is AV) (DE is AV) then (U is AL) (1) 10 If (E is AV) (DE is AN) then (U is AL) (1) 11 If (E is AV) (DE is K) then (U is AV) (1) 12 If (E is AV) (DE is DN) then (U is AN) (1) 13 If (E is AV) (DE is DV) then (U is K) (1) 14 If (E is AV) (DE is DL) then (U is DN) (1) 15 If (E is AN) (DE is AL) then (U is AL) (1) 16 If (E is AN) (DE is AV) then (U is AL) (1) 17 If (E is AN) (DE is AN) then (U is AV) (1) 18 If (E is AN) (DE is K) then (U is AN) (1) 19 If (E is AN) (DE is DN) then (U is K) (1) 20 If (E is AN) (DE is DV) then (U is DN) (1) 21 If (E is AN) (DE is DL) then (U is DV) (1) 22 If (E is K) (DE is AL) then (U is AL) (1) 23 If (E is K) (DE is AV) then (U is AV) (1) 24 If (E is K) (DE is AN) then (U is AN) (1) 25 If (E is K) (DE is K) then (U is K) (1) 26 If (E is K) (DE is DN) then (U is DN) (1) 27 If (E is K) (DE is DV) then (U is DV) (1) 28 If (E is K) (DE is DL) then (U is DL) (1) 29 If (E is DN) (DE is AL) then (U is AV) (1) 30 If (E is DN) (DE is AV) then (U is AN) (1) 31 If (E is DN) (DE is AN) then (U is K) (1) 32 If (E is DN) (DE is K) then (U is DN) (1) 33 If (E is DN) (DE is DN) then (U is DV) (1) 64 34 If (E is DN) (DE is DV) then (U is DL) (1) 35 If (E is DN) (DE is DL) then (U is DL) (1) 36 If (E is DV) (DE is AL) then (U is AN) (1) 37 If (E is DV) (DE is AV) then (U is K) (1) 38 If (E is DV) (DE is AN) then (U is DN) (1) 39 If (E is DV) (DE is K) then (U is DV) (1) 40 If (E is DV) (DE is DN) then (U is DL) (1) 41 If (E is DV) (DE is DV) then (U is DL) (1) 42 If (E is DV) (DE is DL) then (U is DL) (1) 43 If (E is DL) (DE is AL) then (U is K) (1) 44 If (E is DL) (DE is AV) then (U is DN) (1) 45 If (E is DL) (DE is AN) then (U is DV) (1) 46 If (E is DL) (DE is K) then (U is DL) (1) 47 If (E is DL) (DE is DN) then (U is DL) (1) 48 If (E is DL) (DE is DV) then (U is DL) (1) 49 If (E is DL) (DE is DL) then (U is DL) (1) 3.3.3.2.4 Chọn luật hợp thành Từ tập luật điều khiển ta dùng luật hợp thành Max – Min, Max – Prod hay luật hợp thành khác để tìm hàm liên thuộc hợp thành tập mờ đầu Ở ta chọn luật hợp thành Max – Min, ta có kết nhƣ sau: 65 Hình 3-22: Các luật hợp thành 3.3.3.2.5 Giải mờ Từ hàm liên thuộc hợp thành tập mờ đầu ra, ta dùng phƣơng pháp giải mờ thích hợp để xác định rõ đầu giải mờ Phƣơng pháp giải mờ đƣợc chọn gây ảnh hƣởng đến độ phức tạp trạng thái làm việc toàn hệ thống Thƣờng thiết kế hệ thống điều khiển mờ, giải mờ phƣơng pháp trọng tâm hay trung bình có nhiều ƣu điểm cả, lúc kết đầu có tham gia đầy đủ tất luật điều khiển Ở giải mờ phƣơng pháp trọng tâm, ta có kết giải mờ nhƣ hình vẽ: 66 Hình 3-23: uan hệ vào điều khiển mờ 3.3.3.3 Sơ đồ mơ Hình 3-24:Sơ đồ mô so sánh chất lượng điều khiển PID điều khiển mờ thích nghi 67 3.3.3.4 Kết mô chất lượng điều khiển PID điều khiển mờ thích nghi Vị trí cánh hướng 68 Hình 3-25: Các tín hiệu đầu tương ứng với giá trị khác vị trí đặt đầu vào đặt = 6V 69 70 Nhận xét Hệ điều khiển vị trí sử dụng điều khiển thích nghi rõ ràng có chất lƣợng tốt so với điều khiển PID thể qua hình Hình 3-26: Sai lệch tốc độ gi a điều khiển mờ thích nghi điều khiểnPID Các tiêu chất lƣợng Bộ điều khiển mờ Bộ điều khiển PID thích nghi kinh điển Độ điều chỉnh 8% Thời gian độ 8.7s 12s Số lần điều chỉnh Dao động áp tải khơng có 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận: Để thực đề tài nêu ra, luận văn nghiên cứu khảo sát tính tốn cho kết nhƣ sau: - Đã giải đƣợc tất lý thuyết liên quan đến hệ điều khiển chuyển động máy phát điện diesel, lý thuyết làm sở cho việc tính tốn khảo sát chƣơng - Đã khảo sát thành công hệ điều khiển chuyển động ổn định tần số máy phát điện diesel theo phƣơng pháp sơ cấp với điều khiển PID tuyến tính qua kết mơ giúp đánh giá sơ chất lƣợng hệ thống từ tiếp tục nghiên cứu để nâng cao chất lƣợng phƣơng pháp điều khiển - Đã ứng dụng điều khiển mờ thích nghi để nâng cao chất lƣợng hệ thống qua kết mô so với điều khiển PID tuyến tính chất lƣợng tốt cụ thể là: vị trí điều khiển đạt độ xác nhanh hơn, sai lệch vị trí có tải nhỏ hơn, tốc độ dòng điện chất lƣợng tốt Với kết cho thấy luận văn đảm bảo yêu cầu luận văn thạc sỹ  Kiến nghị: - Bản luận văn đạt đƣợc số kết quả, song dừng lại mặt lý thuyết mô Nghiên cứu hồn chỉnh thiếu sót, tiếp tục nghiên cứu để ứng dụng vào thực tế 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO * Tiếng Việt [1] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dƣơng Văn Nghi - Điều chỉnh tự động truyền động điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Nguyễn Phùng Quang – Truyền động điện thông minh, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội năm 2002 [3] Nguyễn Trọng Thuần – Điều khiển logic & ứng dụng – NXB Khoa học & kỹ thuật Hà Nội năm 2006 [4] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phƣớc –Lý thuyết điều khiển mờ - NXB Khoa học Hà Nội 2006 [5] TS Trần Thọ, PGS.TS Võ Quang Lạp (2004) - Cơ sở điều khiển tự động truyền động điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội * Tiếng Anh * Intermet http://www.hiendaihoa.com http://www.dientuvietnam.net 73 ... bảo nâng cao chất lƣợng tần số Do để giải điện áp tần số nghiên cứu hệ thống tự động ổn định tần số 1.2 Các phƣơng pháp ổn định tần số máy phát điện Nhƣ ta biết tần số tiêu chung chất lƣợng điện. .. TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH TẦN SỐ TRONG MÁY PHÁT ĐIỆN DIESEL 1.1 Ý nghĩa việc ổn định tần số 1.2 Các phƣơng pháp ổn định tần số máy phát điện 1.2.1 Ổn định tần. .. SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Hồng Huy Bình Đề tài luận văn: Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng hệ điều khiển chuyển động ổn định tần số máy phát điện diesel Chuyên ngành: Kỹ thuật điện