MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG TRÊN NỀN MATLAB VÀ SIMULINK
4.2.2.2.Thử nghiệm tính điều chỉnh được của hệ thống.
Ở phần trên, bộ biến đổi đã được thử nghiệm khi điều khiển điện áp ra theo điện áp đặt U*=60V theo thiết kế ban đầu. Tuy nhiên, nếu trong quá trình làm việc với tải nào đó có yêu cầu điện áp khác thì hệ thống cần phải được điều chỉnh bám theo giá trị điện áp ra theo yêu cầu mới bằng cách thay đổi điện áp mẫu. Sau đây ta tiến hành thử nghiệm mô phỏng với một số giá trị điện áp mẫu khác nhằm đánh giá khả năng điều chỉnh của hệ thống trong giải điều chỉnh cho phép.
Thay đổi U* đặt giá trị này tại khối Step, sau khi mô phỏng nhiều lần trên mô hình Simulink với các giá trị điện áp mẫu ta thấy rằng dải điều chỉnh của bộ biến đổi DC-DC kiểu Zeta với các thông số mạch lực đã cho ban đầu có dải điều chỉnh 50-60V cho ta điện áp ra đạt yêu cầu chất lượng. Kết quả mô phỏng được trình bày trên các hình sau:
63
Hình 4.25: Cửa sổ khối Step và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt U*=50V.
[V]
64
Hình 4.26: Cửa sổ khối Step và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt U*=54V.
[V]
65
Hình 4.27: Cửa sổ khối Step và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt U*=58V.
Time (s) [V]
66
Hình 4.28: Cửa sổ khối Step và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt U*=60V.
Trường hợp tiếp theo là khi ta thay đổi giá trị điệp áp đặt của bộ biến đổi DC-DC kiểu Zeta. Thay đổi giá trị này tại khối V_dc, sau khi mô phỏng nhiều lần trên mô hình Simulink với các giá trị điện áp tự đặt ta thấy rằng dải điều chỉnh của bộ biến đổi DC-DC kiểu Zeta với các thông số mạch lực đã
[V]
67
cho ban đầu có dải điều chỉnh 60-150V cũng cho ta điện áp ra đạt yêu cầu chất lượng. Kết quả mô phỏng được trình bày trên các hình sau:
Hình 4.29: Cửa sổ khối V_dc và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt V_dc=60V.
Time (s) [V]
68
Hình 4.30: Cửa sổ khối V_dc và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt V_dc=100V.
Time (s) [V]
69
Hình 4.31: Cửa sổ khối V_dc và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt V_dc=120V.
Time (s) [V]
70
Hình 4.32: Cửa sổ khối V_dc và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt V_dc=150V.
Như vậy, khi có bộ điều chỉnh PID, ta thay đổi giá trị đặt của V_dc trong khoảng 60-150(V) thì điện áp ra của bộ biến đổi vẫn bám sát U*=60(V).
Trường hợp tiếp theo, ta cho giá trị của V_dc=1(V) và V_dc=0(V)sau đó chạy chương trình thu được kết quả trên các hình sau:
Time (s) [V]
71 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 4.33:Cửa sổ khối V_dc và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt V_dc=1V.
Time (s) [V]
72
Hình 4.34:Cửa sổ khối V_dc và điện áp ra bộ biến đổi khi đặt V_dc=0V.
Nhìn vào hình 4.33 và 4.34 ta thấy rằng, khi đặt giá trị V_dc=0(V) và V_dc= 1(V) thì điện áp ra của bộ biến đổi khi có bộ điều khiển PID bám theo giá trị bằng 0 chứ không bám sát giá trị U*=60(V) nữa.
Time (s) [V]
73
KẾT LUẬN
Sau khi lập được mô hình mô phỏng cho bộ biến đổi, tính toán bộ điều khiển dùng phần mềm Matlab và Simulink khảo sát các kết quả ta nhận thấy dùng bộ điều khiển trượt nâng cao hiệu suất biến đổi và ổn định điện áp cho bộ biến đổi, bộ điều khiển trên có khả năng áp dụng vào trong thực tế.
Trên cơ sở nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển trượt cho bộ biến đổi và cụ thể ở đây là áp dụng cho bộ biến đổi DC-DC kiểu Zeta, đồ án đã đưa ra được thuật toán xây dựng bộ điều khiển và mô phỏng đạt được các kết quả sau đây:
- Đưa ra được mô hình toán học cho bộ biến đổi DC-DC kiểu Zeta. - Thiết kế bộ điều khiển cho bộ biến đổi DC-DC kiểu Zeta trên cơ sở
áp dụng nguyên lý điều khiển trượt, khảo sát tính ổn định. - Đưa ra được cấu trúc của các bộ điều khiển.
Như vậy, với các kết quả thu được có thể khẳng định rằng sử dụng bộ điều khiển trượt cho bộ biến đổi hoàn toàn nâng cao hiệu suất biến đổi và ổn định điện áp. Để hoàn thiện về lý thuyết mô hình hóa đầy đủ hệ thống điều khiển bộ biến đổi cần có hướng nghiên cứu tiếp theo, cụ thể là mô hình hóa vòng trong để từ đó tìm ra hàm truyền đạt, đó chính là đối tượng cho bộ điều khiển PID.
74