.
5.8 Sơ đồ khối và dạng sóng của khối PWM [10]
với ma trận được xác định theo (5.11) và (5.12).
A
2
7 7 7 7: (5.11) 7 7 5 (5.12) (5.13) 38
Hàm truyền đạt giữa biến trạng thái và hệ số điều chế (khi ub =0). x(s)
b = (sI Ass) 1[(A1 A2)X + B1 B2)U]: (5.14) db (s) ub(s)=0 Trong đó: 23 icL1 (s) 6 7 xb(s) = 6vcc1 (s)7. 4 5 vcc2 (s)
Từ (5.14), sử dụng Matlab để tính hàm truyền các đối tượng với thông số các phần tử mạch lực đã tính được trong mục 5.2.2 ta được:
Gi d = L1 1; 6933:10 15 G Vgd = 3; 713:10 ) GV G V d = b 3; 14:10
Hàm truyền đối tượng thu được sau khi được tối giản: Gi L1 G Vgd G V d b
5.2.4 Thiết kế bộ điều khiển dòng và điều khiển áp
Cấu trúc hệ thống sử dụng bộ điều khiển dòng điện và điện áp
Hình 5.5: Sơ đồ cấu trúc điều khiển cho bộ sạc.
Hình 5.5 mô tả chi tiết cấu trúc của hệ thống sạc ắc quy với 2 bộ điều khiển dòng và áp. Khối thuật toán sạc với đầu vào là dòng điện và điện áp sạc có nhiệm vụ phát hiện chế độ sạc ắc quy.
Thiết kế bộ điều khiển theo cấu trúc bù loại 2
Từ Hình 5.6, với C12
Hình 5.6: Cấu trúc bù loại 2 [12].
Điểm không và điểm cực được cho bởi công thức sau:
Hệ số khuếch đại của bộ điều khiển. G
c0
Biên độ và pha của hàm truyền ở phường trình (5.16) ở tần số w như sau:
Gc( jw) = j j (5.18) (5.19) (5.20) (5.21) jc(w) = j( = tan
sau:
wm = awc:
Trong đó a là hệ số điều chỉnh, thông thường chọn a = 1. Tại tần số cắt (5.21), (5.22), (5.23) trở thành:
jc(wc) = tan
= tan
p 2
(5.25)
Độ dự trữ pha mong muốn được biểu diễn qua phương trình:
) tan ) ) wp
Giải hệ (5.22) và (5.25) sẽ ra được điểm không và điểm cực:
8 q
<wz = 0; 5( wd2 + 4wm2
wp = 0; 5( wd2
: q
Tại tần số cắt: jGc( jwc)jjGc( jwc)j = 1. Suy ra hệ số khuếch đại của bộ bù loại 2:
Gc0 =
j
Thiết kế bộ điều khiển ổn dòng
Thiết kế bộ điều khiển với hàm truyền của đối tượng điều khiển GiL1d đã được tính toán trên mục 5.2.3.
Hệ số phản hồi Hi(s): Dòng điện chảy qua cuộn cảm trung bình IL1 = 4; 44(A). Do dòng qua cuộn cảm nhỏ nên chọn Hi(s) = 0; 5.
Thiết kế bộ điều chế độ rộng xung: có thể là một sóng tam giác hoặc một xung răng cưa, có thể đơn cực hoặc lưỡng cực được sử dụng như một tín hiệu sóng mang. Tần số của sóng mang nên cùng với tần số cắt của bộ biến đổi.
Hình 5.8: Sơ đồ khối và dạng sóng của khối PWM [10].
Chọn VM = 3V .
Hàm truyền của bộ điều chế: GPW M(s) = 1
:
V M
4 fs
Hàm truyền vòng hở của mạch vòng dòng điện được cho bởi: Gih(s) = Hi(s):Gci(s):GPW M(s):GiL1 d(s). Đối tượng của mạch vòng điều khiển dòng điện:
G pi(s) = Gih(s) Gci(s)=1
4; 352:10 5s + 1; 24
Gpi(s) =
1; 454:10 4s + 0; 1188.