(Luận văn thạc sĩ) ứng dụng thuật giải bầy đàn (PSO) để xác định thông số bộ PID trong điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH ĐỨC CHẤN ỨNG DỤNG THUẬT GIẢI BẦY ĐÀN (PSO) ĐỂ XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ BỘ PID TRONG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA S K C 0 9 NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ- 605270 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, Tháng 11 - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ TRƯỜNG ĐẠI SƯ PHẠM ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÀNH MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH ĐỨC CHẤN ỨNG DỤNG THUẬT GIẢI BẦY ĐÀN (PSO) ĐỂ XÁC ĐỊNH THÔNG BỘ PIDĐA TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐIỀU KHIỂNSỐ ROBOT HƯỚNG BÁM THEOTỐC QUỸĐỘ ĐẠO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA DÙNG KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT NGÀNH THUẬT ĐIỆN NGÀNH: KỸ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ-TỬ 605270 MÃ SỐ: 605270 ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT LUẬN VĂN THẠC SỸ HỌC VIÊN: LÊ TRƯỜNG AN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Tp Hồ Chí Minh, Tháng 9/2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH ĐỨC CHẤN ỨNG DỤNG THUẬT GIẢI BẦY ĐÀN (PSO) ĐỂ XÁC ĐỊNH THƠNG SỐ BỘ PID TRONG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐOÀNG BỘ BA PHA NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ- 605270 Hướng dẫn khoa học: T.S NGUYỄN MINH TÂM Tp Hồ Chí Minh, Tháng 9/2011 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: HUỲNH ĐỨC CHẤN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 21-10-1982 Nơi sinh: Phú Yên Quê quán: Tuy Hòa- Phú Yên Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị công tác trước học tập, nghiên cứu: Trợ Giảng Khoa Điện- Điện tử Trường Đại Học Lạc Hồng, Biên Hoà- Đồng Nai Chỗ riêng địa liên lạc: 201/13/1/28 Nguyễn Xí F26, Q.BT TPHCM Điện thoại liên hệ: 090.6924872 Điện thoại nhà riêng: Fax: E-mail: II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ …/… đến …/… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính Qui Thời gian đào tạo từ 09/2001đến 02/ 2006 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Ngành học: Điện- Điện Tử Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: THIẾT BỊ KIỂM TRA IC SỐ Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Tháng 02/2006 Hội đồng Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Người hướng dẫn: Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính Qui Thời gian đào tạo từ 02/209 đến 02/ 2011 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Ngành học: Kỹ Thuật Điện Tử Tên luận văn:Ứng dụng thuật giải bầy đàn để xác định thông số điều khiển PID điều khiển tốc độ động không đồng ba pha Ngày & nơi bảo vệ luận văn: Ngày 22/09/2011 Hội đồng Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Người hướng dẫn: TS Nguyễn Minh Tâm i Tiến sĩ: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ …/… đến …/… Tại (trường, viện, nước): Tên luận án: Người hướng dẫn: Ngày & nơi bảo vệ: Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh (TOEFL 453 điểm) Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật đƣợc thức cấp; số bằng, ngày & nơi cấp: III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 2006- 2007 2007- 2010 Nơi công tác Cty ACT Khu chế xuất Q7, TPHCM Cty Thermtrol VISP1, Bình Dương 2010- 2011 Trường Đại Học Lạc Hồng- Biên Công việc đảm nhiệm Kỹ sư Điện Tử Kỹ sư đảm bảo chất lượng Trợ giảng Hòa- Đồng Nai IV CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ: XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC (Ký tên, đóng dấu) Ngày 15 tháng 09 năm 2011 Ngƣời khai ký tên Huỳnh Đức Chấn ii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Trang Hình 2.1: Khâu điều khiển vịng kín Hình 2.2: Cấu trúc PID Hình 2.3: Sơ đồ khối hệ hở - Hình 2.4: Đáp ứng hệ hở - Hình 2.5: Sơ đồ khối hệ kín có PID - Hình 2.6: Sơ đồ khối hệ kín có tỉ lệ P 10 Hình 2.7: Đáp ứng hệ kín 10 Hình 2.8: Quan hệ moment điện áp theo tần số 13 Hình 2.9: Sơ đồ khối phương pháp V/f vòng hở - 14 Hình 2.10: Sơ đồ khối phương pháp V/f vịng kín 15 Hình 2.11: Biểu diễn vector is không gian với thành phần a, b, c - 16 Hình 2.12: Dịng điện stator is hệ  a, b, c   ,   17 Hình 2.13:Vector khơng gian dòng stator hệ trục  ,    d , q  -17 Hình 2.14: Sơ đồ nguyên lý điều khiển trực tiếp moment DTC – Direct Torque Control 18 Hình 3.1: Sơ đồ tương đương pha động không đồng - 21 Hình 3.2: Vị trí không gian pha 22 Hình 3.3: Xây dựng vector không gian từ đại lượng pha - 24 Hình 3.4: Hệ tọa độ stator (α - β) - 25 Hình 3.5: Mối liên hệ tọa độ (α – β) tọa độ (d-q) 26 Hình 3.6: Biểu diễn vector không gian hệ tọa độ (d – q) - 27 Hình 3.7: Sơ đồ mạch điện tương đương động không đồng - 29 Hình 3.8: Sơ đồ tổng quan khối hệ tọa độ (   ) 33 xi Hình 3.9: Sơ đồ động hệ tọa độ (   ) 34 Hình 3.10: Sơ đồ tổng quan khối hệ tọa độ d  q  35 Hình 3.11: Sơ đồ động hệ tọa độ d  q  - 36 Hình 4.1: Cấu trúc phương pháp FOC - 39 Hình 4.2: Vector dịng điện, điện áp từ thông rotor hệ trục tọa độ (d – q) 41 Hình 4.3: Cấu trúc đại FOC xây dựng Matlab 42 Hình 4.4: Sơ đồ khối mơ hình động - 44 Hình 4.5: Sơ đồ khối voltage chuyển tọa độ từ d  q  sang     cài đặc thông số khối - 47 Hình 4.6: Sơ đồ khối current chuyển tọa độ từ (ABC) sang (d – q) cài đặt thông số khối - 49 Hình 4.7: Sơ đồ khối mơ hình từ thơng - 50 Hình 5.1: Mơ tả kiến tìm đường - 53 Hình 5.2: Lưu đồ giải thuật thuật toán PSO - 57 Hình 5.3: Cá thể biểu diễn biểu thức toán học 60 Hình 5.4: Chuyển động cá thể - 62 Hình 5.5: Bộ điều khiển PID giải thuật bầy đàn 66 Hình 5.6: Lưu đồ giải thuật hệ thống điều khiển PSO-PID - 67 Hình 6.1: Sơ đồ tổng quan khối - 68 Hình 6.2: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dịng điện ba pha động 69 Hình 6.3: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dòng điện ba pha động 70 Hình 6.4: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dịng điện ba pha động 71 Hình 6.5: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dịng điện ba pha động 72 Hình 6.6: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dịng điện ba pha xii động 73 Hình 6.7: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dịng điện ba pha động 74 Hình 6.8: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dòng điện ba pha động 75 Hình 6.9: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dòng điện ba pha động 76 Hình 6.10: Dạng sóng đáp ứng tốc độ động theo phương pháp ZNvà PSO - 78 Hình 6.11: Dạng sóng đáp ứng tốc độ động theo phương pháp ZNvà PSO - 79 Hình 6.12: Dạng sóng đáp ứng tốc độ động theo phương pháp ZNvà PSO - 80 xiii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1: Bảng tính thơng số PID theo Z–N1 - 10 Bảng 2.2: Bảng tính thông số PID theo Z–N2 - 11 Bảng 6.1: Tham số PID đáp ứng ngõ tốc độ động 77 xiv Chương Tổng Quan Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nƣớc Trong thực tế đời sống, để truyền động cho cấu sản xuất người ta thường sử dụng động điện làm cấu chấp hành Trước đây, hệ thống điều khiển truyền động điện có yêu cầu cao chất lượng điều chỉnh tốc độ thường dùng động điện chiều, loại động có nhiều nhược điểm so với động điện xoay chiều, nên công nghệ điện tử công suất phát triển, động điện xoay chiều sử dụng rộng rải Hiện nay, với khả thiết kế điều khiển đại, nhờ cải tiến, ứng dụng không ngừng biến đổi bán dẫn công suất lớn, động xoay chiều trở thành đối tượng điều khiển có nhiều ưu vậy, nhiều hệ điều khiển sử dụng động xoay chiều không đồng bộ, đồng đối tượng điều khiển có nhiều ưu điểm vượt trội Cũng hệ thống điều khiển khác, chất lượng hệ điều khiển truyền động điện phụ thuộc nhiều vào điều khiển, hệ thống phải tạo khả thay đổi tốc độ với phạm vi điều chỉnh rộng, độ xác đại lượng điều chỉnh chế độ tĩnh cao để tạo nên vùng làm việc với sai số nhỏ, hệ làm việc với trình độ đạt độ ổn định cao hệ có khả đáp ứng nhanh với yêu cầu điều chỉnh Tất điều thực đặt yêu cầu ngày khắc khe cho hệ thống điều khiển tự động Để giải vấn đề người ta nghiên cứu áp dụng nhiều lý thuyết điều khiển, phương pháp điều có mặt mạnh, mặt yếu nhìn chung hệ thống lựa chọn phương án điều khiển người thiết kế đạt kết định cho mục đích Hiện nay, để điều khiển hệ truyền động điện người ta áp dụng số lý thuyết tiêu biểu như: Phương pháp điều chỉnh thích nghi, điều khiển trượt, mạng nơron nhân tạo, hệ mờ (Fuzzy)…và số hệ điều khiển lai GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm HVTH: Huỳnh Đức Chấn Chương Kết mô 6.3.2.2 Động khởi động khơng tải, có thay đổi tốc độ: ● Đáp ứng động cơ: + Tại thời điểm từ đến 0.5s tốc độ đặt 50 (rad/s), sau thay đổi tốc độ thành 200 (rad/s) vào thời điểm 0.5 đến 1s ( t   0.5s : w _ ref  50(rad / s) ; t  0.5  1s : w _ ref  200(rad / s) ) + Từ thông đặt 0.5, thời gian mô từ đến 1s ( t   1s : Fi _ ref  0.5 ) Rotor Flux Current (A) Torque (Nm) Speed (rad/s) + Moment tải đặt Nm, thời gian mô từ đến 1s ( t   : M c  ) Time (Sec) Hình 6.7: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dịng điện ba pha động ● Nhận xét: Tốc độ: Thời gian đáp ứng thời gian xác lập nhanh , khoảng 0.02s, giá trị thời điểm xác lập bám sát giá trị đặt , vào thời điểm thay đổi tốc độ , tố c đô ̣ thực lê ̣ch so với tố c đô ̣ đă ̣t nhỏ chấ p nhâ ̣n đươ ̣c Moment: Giá trị khởi động moment nhỏ Nm, thay đổi tốc độ giá trị moment vọt lố tương đối cao 19 Nm chấp nhận Dòng điện: Dòng khởi động nhỏ , thời gian đáp ứng nhanh , khoảng 0.02s thì dòng điện xác lập ổn định GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm 74 HVTH: Huỳnh Đức Chấn Chương Kết mô 6.3.2.3 Động khởi động khơng tải, sau đóng tải: ● Đáp ứng động cơ: + Tốc độ đặt 200 rad/s, thời gian mô từ đến 1s ( t   1s : w _ ref  200(rad / s) ) + Từ thông đặt 0.5, thời gian mô từ đến 1s ( t   1s : Fi _ ref  0.5 ) + Tại thời điểm từ đến 0.5s moment tải đặt Nm, sau đóng tải Nm vào wref w Rotor Flux Current (A) Torque (Nm) Speed (rad/s) thời điểm 0.5 đến 1s ( t   0.5s : Mc  ; t  0.5  1s : Mc  5( Nm) ) Time (Sec) Hình 6.8: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dòng điện ba pha động ● Nhận xét: Tốc độ: Thời gian đáp ứng thời gian xác lập nhanh , khoảng 0.02s Tại thời điể m đóng tải độ sụt dốc 0.65 (rad/s) (0.325%), xác lập tốc độ thực bám sát tốc độ đặt Moment: Giá trị khởi động khoảng 8.5 Nm chấp nhận Dòng điện: Dòng khởi động nhỏ 0.06s thì dịng chế độ xác lập ổn định Tƣ̀ thơng : Thời gian đáp ứng nhanh , khoảng 0.06s Giá trị xác lập bằ ng từ thông đă ̣t 0.5 GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm 75 HVTH: Huỳnh Đức Chấn Chương Kết mô 6.3.2.4 Động khởi động khơng tải, sau đổi chiều quay: ● Đáp ứng động cơ: + Tại thời điểm từ đến 0.5s tốc độ đặt 200 (rad/s), sau đảo chiều quay với tốc độ đặt -100 (rad/s) vào thời điểm 0.5 đến 1s ( t   0.5s : w _ ref  200(rad / s) ; t  0.5  1s : w _ ref  100(rad / s) ) + Từ thông đặt 0.5, thời gian mô từ đến 1s ( t   1s : Fi _ ref  0.5 ) wref w Rotor Flux Current (A) Torque (Nm) Speed (rad/s) + Moment tải đặt Nm, thời gian mô từ đến 1s ( t   : M c  ) Time (Sec) Hình 6.9: Dạng sóng moment, tốc độ, từ thơng rotor dịng điện ba pha động ● Nhận xét: Tốc độ: Thời gian đáp ứng thời gian xác lập khoảng 0.02s, giá trị thời điểm xác lập bám sát giá trị đặt , vào thời điể m thay đổ i tố c đô ̣ , tố c đô ̣ thực lê ̣ch so với tố c đô ̣ đă ̣t thời gian nhỏ 0.01s nên chấp nhận Moment: Có vọt lố đảo chiều quay, giá trị vọt lố 20 Nm thời gian nhỏ 0.01s nên chấp nhận Dòng điện: Dòng khởi động nhỏ , thời gian đáp ứng nhanh , khoảng 0.06s thì dòng điện xác lập ổn định GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm 76 HVTH: Huỳnh Đức Chấn Chương Kết mô 6.4 So sánh hai phƣơng pháp 6.4.1 Tham số PID đáp ứng tốc độ động Phƣơng pháp Kp Ki Độ vọt Thời Thời Sai số lố (%) gian gian (%) đáp xác lập ứng (s) (s) PID- ZN 0.187 1.483 10.42 0.02 0.42 0.14 PID- PSO 8.848 0.417 0.68 0.02 0.02 0.05 Bảng 6.1: Tham số PID đáp ứng ngõ tốc độ động Đối với phƣơng pháp ZN ● Thời gian đáp ứng tốc độ khoảng 0.02s, thời gian xác lập 0.42s, độ vọt lố 20.84 (10.42%), thời gian mở máy chậm ● Trong trình hoạt động động cơ, thời điểm thay đổi tải, độ vọt lố độ sụt dốc đại lượng có so lệch ● Động hoạt động nhiều dải tốc độ khác ● Điều khiển xác tốc độ động với sai số 0.28 (0.14%) Đối với thuật toán bầy đàn (PSO:Particle swarm optimization) ● Thời gian đáp ứng tốc độ thời gian xác lập nhanh khoảng 0.02s, độ vọt lố 1.36 (0.68%), trình mở máy thời gian mở máy nhanh ● Trong trình hoạt động động cơ, thời điểm thay đổi tải, độ vọt lố độ sụt dốc đại lượng khơng đáng kể ● Động hoạt động nhiều dải tốc độ khác ● Điều khiển xác tốc độ động với sai số nhỏ 0.11 (0.05%) 6.4.2 Hình ảnh mơ 6.4.2.1 Động khởi động không tải: ● Đáp ứng động cơ: + Tốc độ đặt 200 rad/s, thời gian mô từ đến 1s ( t   1s : w _ ref  200(rad / s) ) GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm 77 HVTH: Huỳnh Đức Chấn Chương Kết mô + Từ thông đặt 0.5, thời gian mô từ đến 1s ( t   1s : Fi _ ref  0.5 ) Speed (rad/s) + Moment tải đặt Nm, thời gian mô từ đến 1s ( t   : M c  ) wref w Time (Sec) a Phương pháp ZN w Speed (rad/s) wref Time (Sec) b Phương pháp PSO Hình 6.10: Dạng sóng đáp ứng tốc độ động theo phương pháp ZN PSO GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm 78 HVTH: Huỳnh Đức Chấn Chương Kết mô 6.4.2.2 Động khởi động không tải, sau đổi chiều quay: ● Đáp ứng động cơ: + Tại thời điểm từ đến 0.5s tốc độ đặt 200 (rad/s), sau đảo chiều quay với tốc độ đặt -100 (rad/s) vào thời điểm 0.5 đến 1s ( t   0.5s : w _ ref  200(rad / s) ; t  0.5  1s : w _ ref  100(rad / s) ) + Từ thông đặt 0.5, thời gian mô từ đến 1s ( t   1s : Fi _ ref  0.5 ) + Moment tải đặt 0, thời gian mô từ đến 1s ( t   : M c  ) Speed (rad/s) wref w Time (Sec) a Phương pháp ZN w Speed (rad/s) wref Time (Sec) b Phương pháp PSO Hình 6.11: Dạng sóng đáp ứng tốc độ động theo phương pháp ZN PSO GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm 79 HVTH: Huỳnh Đức Chấn Chương Kết mô 6.4.2.3 Động khởi động khơng tải, sau đóng tải: ● Đáp ứng động cơ: + Tốc độ đặt 200 rad/s, thời gian mô từ đến 1s ( t   1s : w _ ref  200(rad / s) ) + Từ thông đặt 0.5, thời gian mô từ đến 1s ( t   1s : Fi _ ref  0.5 ) + Tại thời điểm từ đến 0.5s moment tải đặt Nm, sau đóng tải Nm vào Torque (Nm) Speed (rad/s) thời điểm 0.5 đến 1s ( t   0.5s : Mc  ; t  0.5  1s : Mc  5( Nm) ) w wref Mc Mcref Time (Sec) Torque (Nm) Speed (rad/s) a Phương pháp ZN wref w Mc Mcref Time (Sec) b Phương pháp PSO Hình 6.12: Dạng sóng đáp ứng tốc độ động theo phương pháp ZN PSO GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm 80 HVTH: Huỳnh Đức Chấn Chương Kết luận Chƣơng KẾT LUẬN 7.1 Kết luận Từ trình khảo sát phương pháp điều khiển định hướng từ thông rotor phương pháp hiệu chỉnh PID cổ điển (ZN) giải thuật bầy đàn (PSO) cho điều khiển tốc độ động không đồng ba pha Thông qua kết mô Matlab cho ta thấy điều khiển PID với thông số xác định giải thuật bầy đàn hoạt động tốt so với phương pháp cổ điển:  Thời gian đáp ứng tốc độ thời gian xác lập nhanh khoảng 0.02s, độ vọt lố nhỏ 0.68% Vì trình mở máy thời gian mở máy nhanh  Trong trình hoạt động động cơ, thời điểm thay đổi tải, độ vọt lố độ sụt dốc đại lượng không đáng kể  Động hoạt động nhiều dải tốc độ khác  Điều khiển xác tốc độ động với sai số nhỏ 0.05% 7.2 Hạn chế Mặc dù có nhiều nổ lực cố gắng với giúp đỡ quý Thầy Cô bạn học viên, song điều kiện thời gian không cho phép nên nội dung đề tài nhiều thiếu sót hạn chế như: chưa xây dựng đồ thị hàm sai số e(t) trình tối ưu; chưa đánh giá độ phức tạp giải thuật; chưa phần cứng hóa giải thuật mà đề tài dừng lại kết mô phần mềm Matlab 7.3 Hƣớng phát triển đề tài Triển khai thực nghiệm Ước lượng trực tiếp thông số động để thích nghi với thay đổi thông số Rs, Rr, Ls, Lr, Lm, J GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm 81 HVTH: Huỳnh Đức Chấn TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nguyễn Phùng Quang, Truyền Động Điện Thông Minh, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 Nguyễn Văn Nhờ, Cơ sở truyền động điện, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2003 Phan Quốc Dũng, Tơ Hữu Phúc, Truyền động điện, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2003 Phạm Thượng Cát, Lê Hùng Linh Phạm Minh Tuấn, Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha Sử Dụng Mạng Nơron Nhân Tạo, Viện công nghệ thông tin, Đại Học Thái Nguyên, 2009 Phạm Văn Lực, Ứng dụng phương pháp điều khiển PID mờ kết hợp với phương pháp định hướng trường để điều khiển tốc độ động không đồng pha Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM, 2011 TIẾNG NƯỚC NGOÀI Boumediene Allaoua Brahim GASBAOUI and Brahim MEBARKI, Setting Up PID DC Motor Speed Control Alteration Parameters Using Particle Swarm Optimization Strategy, Bechar University, Departement of Electrical Engineering B.P 417 BECHAR (08000) Algeria, pp 19-32 C Thanga Raj, Member, IAENG, S.P Srivastava, and Pramod Agarwal, Particle Swarm and Fuzzy Logic based optimal energy control of induction motor for a mine hoist load diagram, IAENG International Journal of comuter science, 2009 Chao Ou, Weixing Lin, Comparison between PSO and GA for Parameters Optimization of PID Controller, The Faculty of Information Science and Technology University of NingBo University of NingBo, pp 2471-2475 Hassan Baghgar Bostan Abad, Ali Yazdian Varjani, Taheri Asghar, Using Fuzzy Controller in Induction Motor Speed Control with Constant Flux, 2005 10 Jingchuan Li, M.S.E.E, Adaptive sliding mode observer and loss minimization for sensorless field orientation control of induction machine, The Ohio State University, 2005 11 N Pillay, A Particle swarm optimization approach for tuning of SISO PID control loops, 2008 12 Radha Thangaraj; Thanga Raj Chelliah; Millie Pant; Ajith Abraham and Crina Grosan, Indian Institute of Technology Roorkee; Scientific Network for Innovation and Research Excellence Washington, USA and Department of Computer Science Babes-Bolyai University Cluj-Napoca, Romania “Optimal gain tuning of PI speed controller in induction motor drives using particle swarm optimization”, July 2010 13 R J Wai, Robust Decoupled control of Direct Field-oriented Induction Motor Drive, IEEE Transaction on Industrial, Vol 52, No 3, June 2005 14 Vadugapalayam Ponnuvel Sakthivel, Ramachandran Bhuvaneswari, Srikrishna Srikrishna Subramanian, Economic design of Three-phase induction motor by PSO J.Electromagnetic Analysis & Applications, pp 301-308, 2010 15 V I Utkin, J.G Guldner, and J.Shi, Sliding Mode Control in Electromechanical Systems Taylor & Francis, 1999 PHỤ LỤC Code Matlab tham số động U1dm= 220; Udc = 400; f = 50; wref = 200; I1dm = 2.73; Imax = 7; Mmax = 14.8; Rs = 1.723; Rr = 2.001; Ls = 0.1666; Lr = 0.169; Lm = 0.1592; p = 2; J = 0.001; Tr = Lr/Rr; Ts = Ls/Rs; teta = - Lm^2/(Ls*Lr); Tteta=(teta*Ts*Tr)/(Tr+Ts*(1-teta)); % Dien tro Stator (ohm) % Dien tro Rotor (ohm) % Dien Cam Stator (H) % Dien cam Rotor (H) % Dien cam ho cam(H) % So doi cuc tu % Moment quan tinh (kg.m^2) % He so thoi gian Rotor % He so thoi gian Stator % He so tu tan tong % Hang so thoi gian Code Matlab thuật toán bầy đàn PSO %% Dieu chinh bo dieu khien PID bang thuat toan bay dan PSO %% Khoi tao clear all clc n = 80; bird_setp =7; dim = 2; % So luong bay dan % So lan lap lai % Kich thuoc bay dan c2 =1.2; % Hang so gia toc c1 c1 = 0.12; % Hang so gia toc c1 w =0.9; % Trong so quan tinh fitness=0*ones(n,bird_setp); % -% % Khoi tao thong so ban dau % % -% R1 = rand(dim, n); R2 = rand(dim, n); current_fitness =0*ones(n,1); % % % Khoi tao gia tri van toc va vi tri ban dau cua bay dan % % % current_position = 10*(rand(dim, n)-.5); velocity = 3*randn(dim, n) ; local_best_position = current_position; % -% % Uoc tinh gia tri ban dau cua quan the % % -% for i = 1:n current_fitness(i) = tracklsq(current_position(:,i)); end local_best_fitness = current_fitness; [global_best_fitness,g] = min(local_best_fitness) ; for i=1:n globl_best_position(:,i) = local_best_position(:,g) ; end % -% % Cap nhat gia tri van toc % % -% velocity = w *velocity + c1*(R1.*(local_best_position-current_position)) + c2*(R2.*(globl_best_position-current_position)); % % % Cap nhat gia tri vi tri % % current_position = current_position + velocity ; % % % % Uoc tinh gia tri moi cua bay dan % % % %% Vong lap chinh iter = ; % Bien dem so lan lap lai while ( iter < bird_setp ) iter = iter + 1; for i = 1:n, current_fitness(i) = tracklsq(current_position(:,i)); end for i = : n if current_fitness(i) < local_best_fitness(i) local_best_fitness(i) = current_fitness(i); local_best_position(:,i) = current_position(:,i) ; end end [current_global_best_fitness,g] = min(local_best_fitness); if current_global_best_fitness < global_best_fitness global_best_fitness = current_global_best_fitness; for i=1:n globl_best_position(:,i) = local_best_position(:,g); end end velocity = w *velocity + c1*(R1.*(local_best_position-current_position)) + c2*(R2.*(globl_best_position-current_position)); current_position = current_position + velocity; disp(['iter=',num2str(iter)]) end % Ket thuc vong lap xx=fitness(:,7); [Y,I] = min(xx); current_position(:,I); Kp=current_position(1,I) Ki=current_position(2,I) function F = tracklsq(pid) TSMHDC Kp = pid(1); Ki = pid(2); Kd = 0; % Tim ham thich nghi simopt = simset('solver','ode45','SrcWorkspace','current','DstWorkspace','current'); [tout,xout,yout] = sim('optsim1',[0 1],simopt); Sai_so=200-yout; % Tinh sai so sys_overshoot=200-max(yout); % Tinh vot lo alpha=10;beta=10; F=fitness*alpha+sys_overshoot*beta; End ... tốc độ động không đồng pha 1.3 Đối tƣợng nghiên cứu  Bộ điều khiển PID  Động không đồng ba pha  Phương pháp điều khiển tốc độ động định hướng theo từ thông rotor  Bộ PID khâu điều chỉnh tốc. .. việc xác định thông số PID điều khiển tốc độ động không đồng pha 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu giải thuật bầy đàn (PSO) cho việc xác định thông số điều khiển PID điều khiển. .. luận văn: Ứng dụng thuật giải bầy đàn để xác định thông số điều khiển PID điều khiển tốc độ động không đồng ba pha Ngày & nơi bảo vệ luận văn: Ngày 22/09/2011 Hội đồng Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật