Mạch vòng điều khiển dòng điện có nhiệm vụ tăng đáp ứng của dòng điện khi điều khiển động cơ điện một chiều, nõ cũng làm hạn chế dòng của động cơ không vượt quá ngưỡng cho phép. Mặt khác, nhiệm vụ của bộ điều khiển là thiết lập dòng phần ứng bằng giá trị đặt trước sự tác động của nhiễu. Đối với động cơ một chiều, bộ điều khiển dòng có thể tổng hợp theo 2 cách:
- Tổng hợp bộ điều khiển dòng khi bỏ qua suất điện động phần ứng. - Tổng hợp bộ điều khiển dòng khi tính đến suất điên động phần ứng.
hơn nhiều lần so với sự thay đổi tốc độ và tại những điểm đó xem như tốc độ không đổi. Khi cần chính xác ta phải tính đến suất điện động của động cơ.
Ta tổng hợp bộ điều khiển khi bỏ qua suất điện động phần ứng
Hình 5. 1 Mô hình mạch vòng đo dòng điện
Khi đó đối tượng điều khiển dòng được tính như sau:
(5.1) Áp dụng tiêu chuẩn module tối ưu ta có:
(5.2) Trong mô hình đối tượng có các hằng số thời gian , , là những hằng số thời gian nhỏ, chỉ có là hằng số thời gian lớn nên trước hết ta đơn giản mô hình đối tượng về dạng: (5.3) Với do cần hệ có đáp ứng nhanh Chọn τ =
Vậy bộ điều khiển dòng tổng hợp theo tiêu chuẩn module tối ưu là bộ điều khiển PI.
Thay số liệu vào ta được:
Theo tiêu chuẩn này thì hàm truyền kín của mạch vòng có dạng
(5.5) 5.2 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ
Xuất phát từ cấu trúc điều khiển tốc độ. Do bộ điều khiển tập hợp theo tiêu chuẩn module tối ưu nên hàm kín của mạch vòng dòng điện có dạng
(5.6) Do và là những hằng số thời gian nhỏ nên ta có thể bỏ qua hệ số bậc cao vầ gần đúng. Nên ta tính được hàm truyền kín của I theo Isp
(5.7) Để đơn giản cho việc tổng hợp Rω ta bỏ qua suất điện động và thay vào nó vào mô hình, ta được:
Hình 5. 2 Mô hình mạch vòng đo tốc độ
Và từ đó xác định được hàm truyền đạt cua đối tượng là:
(5.8)
Với
Áp dụng công thức module tối ưu đối xứng ta được:
(5.9)
Vậy bộ điều khiển tốc độ tổng hợp theo tiêu chuẩn module tối ưu là bộ điều khiển PI.
Thay số vào ta được:
(5.10) CHƯƠNG 6 MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ