Card ds1104 là một thiết bị điều khiển hiện đại được sử dụng trong nhiều lĩnh vực: điều khiển động cơ, điều khiển robot, các thực nghiệm về máy bay, ô tô…Card dc1104 cho phép rút ngắn quá trình thực nghiệm nhờ sự kết nối trực tiếp với phần mền mô phỏng Matlab – Simulink, ds1104 hỗ trợ hầu hết tất cả các khối và hàm định nghĩa bởi Matlab – Simulink trong các lĩnh vực kể trên.
Card ds1104 cung cấp một thư viện real time trong Simulink, theo đó các cổng I/O của ds1104 được biểu diễn bằng các khối tương tự như các khối hỗ trợ Simulink. Để hiệu chỉnh tín hiệu xuất nhập ta chỉ cần hiệu chỉnh các thông số của các khối tương ứng. Do đó việc truy xuất tín hiệu trở nên đơn giản hơn rất nhiều so với các phương pháp truyền thống.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.31. Giao diện của card ds1104 với ngoại vi. 4.2.1.2. Phần mền Control Desk
Phần mền Control Desk đi kèm với DS1104 là chiếc cầu nối giữa mô hình và phần cứng bên ngoài. Control Desk cung cấp các công cụ đi, thu thập dữ liệu và hiện tín hiệu từ mô hình Simulink cũng như các cổng I/O của ds1104. Theo đó tín hiệu ở các cổng I/O dễ dàng được quan sát trong quá trình làm thực nghiệm.
4.2.1.3.Card giao diện và hệ thống đo lƣờng
Hệ thống đo lường:
- Đo điện áp bằng máy biến áp tỷ số 220V/6V
- Đo dòng điện bằng cảm biến dòng hiệu ứng Hall – LEM 100P - Đo điện áp Udc bằng phân áp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.32. Giao diện điển hình dùng DS1104.
Để có thể kết nối DS1104 với máy tính PC ta cần thực hiện một số thủ tục sau: - Khởi động Matlab và Simulink
- Chuẩn bị các khối được sử dụng trong Simulink để xây dựng sơ đồ. - Khởi động chương trình ControlDesk.
- Kết nối.
- Build mô hình Simulink, trong quá trình build Matlab sẽ chuyển đổi mô hình Simulink sang dạng sdf (file mô tả hệ thống) và lưu trữ nó trong bộ vi xử lý của DS1104.
- Sau khi Build xong, file sdf sẽ tự động được chuyển tới môi trường Control Desk, file này gồm thông tin về các biến được sử dụng trong mô hình Simulink.
Thiết kế phần điều khiển: trên cơ sở mô phỏng offline bằng matlab/simulink/plecs ta sử dụng chính phần điều khiển đã được xây dựng, bỏ đi phần mạch lực và kết hợp với các khối giao diện của card ds1104 để điều khiển bộ chỉnh lưu PWM.
Phần mềm matlab/simulink liên kết với phần mềm control desk để truyền các giá trị biến, tham số để điều khiển, còn phần mềm control desk nhận các biến, tham số để điều khiển trực tiếp cho card ds1104. Phần mềm matlab/simulink để thiết kế cấu trúc điều khiển. Trên phần mềm control desk người ta có thể thay đổi offline các tham số và hiển thị dữ liệu dưới dạng bảng và đồ thị.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.33. Mối liên hệ giữa các phần mềm điều khiển
4.2.2. Quá trình thực nghiệm tại phòng thí nghiệm
Hình 4.34. Mô hình thực nghiệm chỉnh lƣu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.35. Ba pha mạch chỉnh lƣu
Hình 4.36. Một pha của mạch chỉnh lƣu
4.2.3. Kết quả thực nghiệm
Kết quả thực nghiệm với mạch vòng hở: - Điện áp đầu vào Uv = 25 30V
- Tần số trích mẫu là 2.5kHz
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.37. Giao diện theo dõi các tín hiệu và tham số
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 4.39. Góc chuyển vị cho hệ tọa độ quay
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.42.Tín hiệu vào và tín hiệu mở van
4.3. Kết luận:
Các kết quả mô phỏng bằng Matlab/Simulink/Plecs và kết quả thực nghiệm thực tế cho thấy rằng cấu trúc điều khiển có khả năng làm việc ở bốn góc phần tư đã đạt được các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Cos = 1 dòng áp lưới trùng pha nhau
- Dòng điện lưới hình sin, sóng điều hòa bậc cao không đáng kể. - Thay đổi tốc độ êm và đơn giản.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1 Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền – Truyền động điện – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – 2004
2 Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn – Cơ sở truyền động điện – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật - 2007
3 Nguyễn Phùng Quang - MATLAB và Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động- Nhà Xuất bản Khoa học kỹ thuật – 2006
Tiếng Anh
4 Matti jussila, Mika salo, Lauri Kahkonen, and Heikki Tuusa, “A vector modulated Three-Phase Four-Quadrant Rectifier – Application to a Dc Motor Drive
5 M. Salo, and H.Tuusa, “A vector controlled current-source PWM rectifier with a novel current damping-method,” IEEE Trans. Pow. Electron, vol. 15, pp. 464-470, May 2000.
6 Dspace – dspace 1104 R&D controller Board 7 Plexim GmbH – Plecs User Mannual