c. Tớnh toỏn cỏc thụng số của bộ điều chỉnh vị trớ Rϕ (p):
3.12.3. Xõy dựng sơ đồ mụ phỏng hệ điều khiển bàn mỏy CNC sử dụng bộ điều khiển PID.
khiển PID.
Sử dụng cụng cụ Simulink của Matlab, xõy dựng mụ hỡnh mụ phỏng mạch vũng điều chỉnh vị trớ và mạch vũng điều chỉnh tốc độ (trong đú bao gồm cả mạch vũng điều chỉnh dũng điện) của hệ thống truyền động điện sử dụng biến tần và động cơ khụng đồng bộ. Đồng thời, để đơn giản cho quỏ trỡnh mụ phỏng ta chọn cỏc khõu phản hồi tốc độ cú γ =1, phản hồi vị trớ cú ϕ = 1 như hỡnh 3.16 và hỡnh 3.17 khi ta thay bộ điều chỉnh tốc độ lần lượt là cỏc khõu P , PI
Hỡnh 3.16. Mụ hỡnh mụ phỏng hệ thống điều khiển vector biến tần - động cơ khụng đồng bộ khi Rω là khõu P.
Hỡnh 3.17. Mụ hỡnh mụ phỏng hệ thống điều khiển vector biến tần - động cơ khụng đồng bộ khi Rω là khõu PI
Giải thớch cỏc tham số của mụ hỡnh:
â Tốc độ đặt: Là tốc độ gúc định mức của động cơ ωdm=98,429(rad/s)
â Nhiễu do tải tỏc động vào hệ thống được biểu diễn dưới dạng đại lượng gia tốc a ỏp vào tải cú độ lớn là: 2 4,064 4064( / ) 0,001 dm M a rad s J = = =
â Hai thụng số tốc độ đặt và nhiễu sẽ sử dụng tớn hiệu step 1(t). Lý do là vỡ cơ cấu ăn dao của mỏy CNC sinh ra momen cản khụng phụ thuộc vào tốc độ (Mc = const) nờn đặc tớnh của tải cú dạng tương tự như đặc tớnh của tớn hiệu step.
â Bộ điều chỉnh tốc độ sử dụng lần lượt là cỏc khõu P, khõu PI . â Bộ điều chỉnh vị trớ theo cụng thức: Rϕ(p)=0,8586.(1+0,008.p)
â Hàm truyền của đối tượng là động cơ khụng đồng động bộ ba pha cú dạng:
529( ) ( ) (2 1) ( 1) (1 0,004 ) DT i Km Km W P J T p p J T pω p p p = = = + + +
Sau khi mụ phỏng trờn phần mềm Simulink ta thu được kết quả như sau:
ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư
Hỡnh 3.20: Đỏp ứng vị trớ khi sử dụng bộ điều chỉnh tốc độ là khõu P.
Hỡnh 3.19: Đỏp ứng tốc độ khi sử dụng bộ điều chỉnh tốc độ là khõu PI. Hỡnh 3.18: Đỏp ứng tốc độ khi sử dụng bộ
điều chỉnh tốc độ là khõu P.
Hỡnh 3.21: Đỏp ứng vị trớ khi sử dụng bộ điều chỉnh tốc độ là khõu PI.
Nhận xột: Kết quả mụ phỏng cho ta thấy đỏp ứng tốc độ và đỏp ứng vị trớ của hệ
thống điều khiển khi sử dụng bộ điều chỉnh tốc độ là một khõu PI cú chất lượng tốt hơn (như độ bỏm tốc độ và bỏm vị trớ sỏt với tốc độ dặt và vị trớ đặt) so với hệ thống điều khiển khi sử dụng bộ điều chỉnh tốc độ là khõu P. Chớnh vỡ vậy, ở đề tài luận văn này tụi sẽ chọn bộ điều chỉnh tốc độ là khõu tỷ lệ - tớch phõn (PI).
Kết luận:
Chất lượng của hệ thống điều khiển vị trớ sử dụng bộ điều khiển PID kinh điển (trong đú bộ điều chỉnh tốc độ là khõu PI) tuy cú tốt hơn khi sử dụng hệ thống điều khiển vị trớ PID kinh điển (cú bộ điều chỉnh tốc độ là khõu P). Nhưng núi chung chất lượng vẫn cũn chưa tốt lắm như : độ quỏ điều chỉnh lớn , thời gian quỏ độ dài , số lần quỏ điều chỉnh nhiều và sai lệch vị trớ khi ỏp tải là khỏ lớn.
Vỡ vậy, hướng giải quyết triệt để nhằm nõng cao chất lượng điều khiển cho hệ thống điều chỉnh vị trớ là thiết kế bộ điều khiển mờ lai PD thay thế bộ điều khiển PID kinh điển.
Chương tiếp theo sẽ đề cập đến vấn đề nõng cao chất lượng của hệ truyền động động cơ AC servo.
CHƯƠNG 4