CÁC PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG TỐC ĐỘ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỪ THÔNG ROTO
2.2.5.Tính toán tốc độ theo mô hình chuẩn [13]
Thuật toán tính toán tốc độ dựa theo mô hình chuẩn được xây dựng trên cơ sở hệ phương trình trạng thái mô tả động cơ trong hệ tọa độ cố định stato sử dụng khái niệm số phức: 𝑢�𝑠 =𝑅𝑠𝚤̅𝑠+𝐿𝑚 𝐿𝑟 𝑑Ѱ�𝑟 𝑑𝑡 +𝐿𝑠𝜎𝑑𝑖𝑠 𝑑𝑡 (2.16a) 0 = −𝐿𝑚 𝐿𝑟 𝑅𝑟𝚤̅𝑠+𝑑Ѱ�𝑟 𝑑𝑡 +�𝑅𝑟 𝐿𝑟 − 𝑗𝜔𝑟� Ѱ�𝑟 (2.16b)
Các phương trình (2.16) có thể viết lại ở dạng đạo hàm của từ thông roto như sau: 𝑑Ѱ�𝑟 𝑑𝑡 =𝐿𝑚 𝐿𝑟 �𝑢�𝑠− 𝑅𝑠𝚤̅𝑠− 𝐿𝑠𝜎𝑑𝑖𝑠 𝑑𝑡� (2.17a) 𝑑Ѱ�𝑟 𝑑𝑡 =�−𝑇1 𝑟+𝑗𝜔𝑟� Ѱ�𝑟+𝐿𝑚 𝑇𝑟 𝚤̅𝑠 (2.17b)
Các phương trình (2.17) cho thấy từ thông roto có thể xác định bằng hai mô hình hở: Mô hình điện áp (2.17a) và mô hình dòng điện (2.17b), trong đó mô hình điện áp không phụ thuộc vào tốc độ, còn mô hình dòng điện có liên quan đến tốc độ.
Dựa trên hai mô hình đó, thuật toán tính toán tốc độ theo mô hình chuẩn đã được đề xuất trong [13]. Về nguyên lý, mô hình điện áp không liên quan đến tốc độ nên được coi là “mô hình chuẩn”, mô hình dòng điện có tốc độ là tham số và được coi là “mô hình chỉnh định”. Sai số biểu thị độ lệch từ thông của 2 mô hình sẽ là tín hiệu đầu vào khâu chỉnh định thích nghi với tín hiệu ra của nó là tốc độ động cơ. Hình 2.3 là sơ đồ cấu trúc thuật toán tính toán tốc độ theo nguyên tác mô hình chuẩn. Cấu trúc khâu chỉnh định thích nghi được thiết kế theo tiêu chuẩn siêu ổn định của Popov
Tiêu chuẩn Popov:
∫ 𝜀̅0𝑡1 𝑇𝜔𝑑𝑡 ≥ −𝛾02 với 𝑡1 ≥0 và 𝛾02 > 0 (2.18) Ứng dụng sự phát triển của Landau cho mô hình MRAC, đã chọn khâu chỉnh định thích nghi có cấu trúc PI:
𝜔�𝑟 =�𝐾𝑝 +𝐾𝐼
𝑝�ê (2.19)
Trong đó:
ê =Ѱ�𝛼𝑟𝑖Ѱ�𝛽𝑟𝑣 − Ѱ�𝛼𝑟𝑣Ѱ�𝛽𝑟𝑖: Là độ lệch của hai mô hình.
𝐾𝑝 và 𝐾𝐼 là hệ số khuếch đại và hệ số tích phân của khâu chỉnh định thích nghi.
Phương pháp tính toán tốc độ theo nguyên lý mô hình chuẩn có thể đạt độ chính xác cao ở cả quá trình xác lập và quá trình quá độ bằng cách lựa chọn thích hợp các tham số của khâu chỉnh định thích nghi.
Hình 2.3. Sơ đồ cấu trúc thuật toán tính toán tốc độ theo mô hình chuẩn