1. Tính cấp thiết của đề tài
4.4 Kết luận chƣơng 4
Chƣơng 4 trình bày về mơ hình thí nghiệm thực của hệ thống giảm chấn tích cực sử dụng động cơ LBM 2 cuộn dây tự tạo tại phịng thí nghiệm bộ mơn Đo lƣờng – Điều khiển, Khoa Điện Tử. Mơ hình thực nghiệm đã hoạt động đƣợc, đã cài đặt thuật toán điều khiển, chạy thực nghiệm và thu đƣợc các kết quả nhƣ nêu trên. Do thời gian hạn hẹp, các thông số của hệ thống giảm chấn chƣa đƣợc điều chỉnh hợp lý cho nên kết quả thực nghiệm bƣớc đầu đã phản ánh tính đúng đắn thuật tốn điều khiển, tuy nhiên chất lƣợng điều khiển chƣa đƣợc nhƣ mong muốn. Đây là vấn đề nghiên cứu tiếp trong tƣơng lai.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
KẾT LUẬN CHUNG LUẬN VĂN
Luận văn với tên đề tài “Áp dụng điều khiển tối ưu LQG cho hệ thống giảm chấn
tích cực” đã thực hiện đƣợc những nội dung đƣợc trình bày trong các chƣơng một
cách tóm tắt nhƣ sau:
a. Chƣơng 1: Đã thực hiện tìm hiểu, phân loại các hệ thống giảm chấn, các ƣu điểm của hệ thống giảm chấn tích cực. Các ứng dụng của hệ thống giảm chấn, phân tích ƣu điểm của động cơ tuyến tính và khả năng ứng dụng của động cơ tuyến tính trong hệ thống giảm chấn tích cực.
b. Chƣơng 2: Đã nghiên cứu và xây dựng đƣợc mơ hình của hệ thống giảm chấn tích cực, xác định các thông số ảnh hƣởng đến đặc tính của hệ thống giảm chấn. Xây dựng mơ hình liên quan giữa lực đẩy đƣợc tạo ra của động cơ LBM và điện áp đặt vào của động cơ tuyến tính. Xây dựng mơ hình tổng qt của hệ thống giảm chấn tích cực sử dụng động cơ LBM. Mơ hình này đƣợc dùng để thiết kế các bộ điều khiển trong chƣơng 3.
c. Chƣơng 3: Từ mơ hình tổng qt của hệ thống giảm chấn tích cực, sử dụng mơ hình này để thiết kế bộ điều khiển dập tắt dao động sử dụng bộ bộ điều khiển tối ƣu LQG. Tác động điều khiển đƣợc thực hiện tính tốn để đƣa ra lực cản dịu làm sao cho đƣa xs(t) nhanh chóng về giá trị 0. Để tạo ra lực dập tắt dao động nhƣ bộ điều khiển tối ƣu LQG mang lại khi dùng động cơ LBM, hai mạch vịng trong đó là mạch vòng điều khiển lực và mạch vòng điều khiển dòng điện cho LBM cũng đã đƣợc thiết kế trong chƣơng này dùng luật điều khiển PID. Mạch vòng điều khiển lực tính điều khiển lực tính ra tín hiệu dịng điện đặt idq từ sai lệch giữa lực đặt tạo ra bởi bộ điều khiển dập tắt dao động mờ thích nghi, bộ điều khiển dịng điện tính ra điện áp uqd đƣa tới LBM từ sai lệch giữa dòng điện idq đặt và dòng điện idq thực tế, điện áp udq qua bộ đổi trục tọa độ thành điện áp đặt vào các cuộn dây của LBM. Các bộ điều khiển đƣợc mô phỏng và kiểm chứng trên Matlab/Simulink, các kết quả mô phỏng đáp ứng đƣợc yêu cầu thiết kế của luận văn.
d. Chƣơng 4: Xây dựng mơ hình hệ thống giảm chấn tích cực thực tế tại phịng thí nghiệm bộ mơn Đo lƣờng – Điều khiển, khoa điện tử. Hệ thống đƣợc điều khiển bằng Matlab/Simulink điều khiển thực, thuật toán điều khiển đƣợc viết và cài đặt
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ trên nền simulink. Bƣớc đầu các kết quả thí nghiệm phản ánh tính đúng đắn của thuật tốn và mơ hình hệ thống giảm chấn tích cực đã xây dựng.
Các đóng góp của luận văn là:
Xây dựng đƣợc mơ hình tổng qt của cả hệ thống giảm chấn tích cực sử dụng động cơ LBM
Thiết kế đƣợc bộ điều khiển dập tắt dao động sử dụng bộ điều khiển tối ƣu LQG ở mạch vịng bên ngồi, hai mạch vịng bên trong là các bộ điều khiển lực và điều khiển dòng cho động cơ LBM sử dụng luật điều khiển PID để tạo ra lực giảm chấn tích cực. Kết quả là khi có các bộ điều khiển hệ thống nhanh chóng dập tắt đƣợc dao động khi có nhiễu tác động, quá trình dập tắt dao động một cách nhẹ nhàng, thời gian dao động ngắn hơn so với khi khơng có hệ thống giảm chấn tích cực.
Xây dựng đƣợc mơ hình thực nghiệm hệ thống giảm chấn tích cực sử dụng LBM tự tạo tại phịng thí nghiệm
Cài đặt đƣợc chƣơng trình và tiến hành thực nghiệm bằng Matlab/Simulink điều khiển thời gian thực, các kết quả thực nghiệm phản ánh tính đúng đắn của nội dung nghiên cứu, tuy nhiên kết quả mới dừng lại ở bƣớc đầu.
Hƣớng nghiên cứu và giải quyết tiếp:
Hoàn thiện hơn nữa mơ hình LBM sử dụng trong hệ thống giảm chấn tích cực, bằng cách chế tạo LBM gồm 3 cuộn dây quấn liên tiếp sao cho mơ hình sát với lý thuyết đã nghiên cứu.
Lựa chọn các thông số của hệ thống nhƣ độ cứng của lò xo, các khối lƣợng thân trên và khối treo một cách phù hợp.
Thực hiện sử dụng cấu trúc lo xo bao quanh bên ngoài LBM, tạo sự cân đối trong chuyển động của hệ thống giảm chấn.
Nghiên cứu, sử dụng thêm cơ cấu hiệu chỉnh thích nghi nhằm nâng cao hơn nữa chất lƣợng giảm chấn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bart L. J. Gysen, Member, IEEE, Johannes J. H. Paulides, Member, IEEE, Jeroen L. G. Janssen, Member, IEEE, and Elena A. Lomonova, Fellow, IEEE,
Active Electromagnetic Suspension System for Improved Vehicle Dynamics,
IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, VOL. 59, NO. 3, MARCH 2010
[2]. Katerina Hyniove, Antonin Stribrsky, Jarosclaw Honcu and Ales Kruczek, “Active Suspension System with linear Electric Motor”, Department of control engineering, Falculty of Electrical Engineerong CTU Prague, Czech republic.
[3]. D. Lassen, S. E. Mark and S. Christesen, “Application of a magnetic lead
screw permanent magnet synchronous machine as an suspension system for an electric vehicle”, Department of mechanical and manufactoring
engineeringm Aallborg university, Fibigerstraede 16, DK-9220 Aalborg East, Denmark.
[4]. Xubin Song, Mehdi Ahmadian and Steve Southward, “Analysis and Strategy for Superharmonics With Semiactive Suspension Control Systems” Journal
of ynamic Systems, Measurement, and Control | Volume 129 | Issue 6
[5]. Yunyeu Ye, Hongxing Jia, Jun Shi, “Control of an elevator drive with a tubular linear induction motor”, Department of electrical Engineering,
Zhejiang University, Hangzhou, China
[6]. Zhang Zhu, Norbert C. Cheung and K. W.E Cheng, “Application of linear switched Reluctance motor for active suspension system in electric vehicle”
Department of electric engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong.
[7]. Antonin Stribrsky, Katerina Hyniova, Jaroslav Honcu and Ales Kruczek,
“Energy Recuperation in automative active suspension systems with linear electric motor”, Proceedings of the 15th Medterrranean conferenceon control and automation July 27-29, 2007, Athens – Greece.
[8]. Gregory D. Buckner, Karl T. Schuetze, Joe H. Beno, “Active vehicle suspension control using intelligent feedback linearization”, Proceeding of
the American Control Conference Chicago, 2000.
[9]. Nicola Bianchi,Silverio Bolognani, Dario, Francesco Tonel, “Tubular Linear
Permanent Magnet Motors: An overall Comparision”, IEEE Transactions on
Industry applications, Vol 39, No 2, 2003.
[10]. W.-J. Kim and B. Murphy, “Development of a Novel Direct-Drive Tubular Linear Brushless Permanent-Magnet Motor,” International Journal of Control, Automation, and System, vol. 2, no. 3, pp. 279–288, September 2004.