CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG
4.2. Quá trình nhận dạng tham số động cơ
4.2.1 Trạng thái bộ điều khiển
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hình 4.4: Sơ đồ trạng thái bộ điều khiển Bảng 4.1 tổng hợp tất cả các trạng thái biểu diễn trên hình 4.4.
Bảng 4.1: Các trạng thái của bộ điều khiển Trạng thái bộ điều
khiển Mô tả
Khởi động Trạng thái khởi động chỉ được chỉ ra như là điểm khởi động của toàn bộ trạng thái máy.
Idle
CTRL_State_Idle
Trạng thái này xuất hiện khi bộ điều khiển đang đợi lệnh khởi động của người sử dụng.
Offline
CTRL_State_Offline
Trong trạng thái này của bộ điều khiển các sai lệnh của phần cứng được chuẩn lại.
Online
CTRL_State_Online
Động cơ đang chạy trong mạch vòng kín hoặc đang được nhận dạng. Toàn bộ ước lượng trạng thái được thực hiện khi bộ trạng thái bộ điều khiển là Online.
Bảng 4.2: Một số điều kiện làm việc của bộ điều khiển
Điều kiện Mô tả
Bộ điều khiển cấm
Điều kiện này xuất hiện khi bộ điều khiển không được cho phép. Có thể kiểm tra bằng lệnh:
if(CTRL_getFlag_enableCtrl(ctrlHandle)== FALSE)
Bộ điều khiển có thể bị cấm ở bất kỳ thời điểm nào bằng cách gọi hàm sau: CTRL_setFlag_enableCtrl(ctrlHandle,FALSE);
Bộ điều khiển cho phép
Điều kiện này xuất hiện khi bộ điều khiển được cho phép. Có thể kiểm tra bằng lệnh:
if(CTRL_getFlag_enableCtrl(ctrlHandle)== TRUE) Bộ điều khiển có thể được cho phép bằng lệnh:
CTRL_setFlag_enableCtrl(ctrlHandle,TRUE);
Bộ ước lượng không ở trạng thái đợi
Điều kiện này xuất hiện khi bộ ước lượng ở bất kỳ trạng nào trừ trạng thái đợi. Có thể kiểm tra bằng lệnh:
if(EST_getState(obj-> estHandle)!=EST_State_Idle) Bộ ước lượng ở
trạng thái đợi
Điều kiện này xuất hiện khi bộ ước lượng ở trạng thái đợi. Có thể kiểm tra bằng lệnh:
if(EST_getState(obj-> estHandle)==EST_State_Idle) Không thực
hiện kiểm tra khóa Rotor
Điều kiện này là kiểm tra bên trong trạng thái máy của bộ ước lượng và không được truy cập bởi mã lệnh của người sử dụng. Điều kiện này chỉ được kiểm tra nội bộ khi kiểu rotor được đặt là động cơ không đồng bộ.
Thực hiện kiểm tra khóa Rotor
Tương tự như giải thích bên trên.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Điều kiện Mô tả
Motor Not Identified Động cơ chưa được nhận dạng
Điều kiện này là đúng khi động cơ chưa được nhận dạng hoặc khi các tham số động cơ chưa được tải vào bộ điều khiển. Điều kiện động cơ chưa được nhận dạng có thể được kiểm tra bằng lệnh:
if(EST_isMotorIdentified(obj->estHandle)== FALSE)
Động cơ đã được nhận dạng
Sau khi hoàn thành quá trình nhận dạng động cơ hoặc sau khi các thông số của động cơ được tải vào bộ điều khiển thì điều kiện động cơ đã được nhận dạng được xác nhận. Điều kiện này có thể được kiểm tra bằng lệnh sau:
if(EST_isMotorIdentified(obj-> estHandle)==TRUE) Cho phép chỉnh
định lại độ trôi
Điều kiện này là đúng khi việc chỉnh định lại độ trôi phần cứng được cho phép. Chỉnh định lại độ trôi được ngầm định cho phép.
Điều này có thể được kiểm tra bằng lệnh sau:
if(CTRL_getFlag_enableOffset(ctrlHandle)==TRUE) Cấm chỉnh định
lại độ trôi
Khi việc chỉnh định lại độ trôi phần cứng bị cấm thì điều kiện này là đúng. Điều kiện này có thể được kiểm tra bằng lệnh sau:
if(CTRL_getFlag_enableOffset(ctrlHandle)==FALSE)
Chưa hết trạng thái đợi
Đây là điều kiện nội tại được kiểm tra khi chỉnh định lại độ trôi đang được thực hiện. Thời gian tiêu tốn cho việc chỉnh định lại độ trôi được định nghĩa bởi lệnh sau trong file user.c:
pUserParams->ctrlWaitTime[CTRL_State_OffLine] = (uint_least32_t)(5.0*USER_CTRL_FREQ_Hz);
Trong đó USER_CTRL_FREQ_Hz được định nghĩa trong user.h.
Bộ ước lượng không trong trạng thái khóa Rotor
Điều kiện này xuất hiện khi bộ ước lượng trạng thái không ở trong quá trình kiểm tra khóa Rotor. Điều kiện như vậy có thể được kiểm tra bằng lệnh sau:
if(EST_getState(obj->estHandle)!=
EST_State_LockRotor);
Hết trạng thái đợi
Chuyển trạng thái phụ thuộc thời gian dựa trên bộ đếm bên trong được so sánh với giá trị lưu trong thời gian đợi tương ứng trong user.c:
uint_least32_t ctrlWaitTime[CTRL_numStates];
4.2.2. Ƣớc lƣợng trạng thái
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hình 4.5: Lưu đồ ước lượng trạng thái
Bảng 4.3 tổng hợp tất cả các ước lượng trạng thái biểu diễn trên hình 4.5
Bảng 4.3: Các trạng thái được ước lượng của bộ ước lượng trạng thái
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Ƣớc lƣợng trạng thái Mô tả
Start
Khởi động Trạng thái khởi động
Idle
EST_State_Idle
Trong suốt trạng thái đợi (Idle), bộ ước lượng trạng thái không thực hiện bất kỳ mã lệnh nào. Nó chỉ đợi trạng thái bộ điều khiển để thay đổi trạng thái của bộ ước lượng.
RoverL
EST_State_RoverL
Trạng thái R vượt quá L của bộ ước lượng được thực hiện trong quá trình nhận dạng động cơ để đo các hằng số điện của động cơ. Kết quả tỷ lệ R vượt quá L được sử dụng ở cuối trạng thái này để tính id và iq của bộ điều khiển dòng.
Rs
EST_State_Rs
Bộ ước lượng ở trạng thái Rs khi đang ước lượng điện trở stator lần đầu tiên hoặc khi chỉnh định lại điện trở stator sau khi động cơ đã được nhận dạng hoàn toàn.
Online
EST_State_OnLine
Trạng thái online của bộ ước lượng xuất hiện khi động cơ được vận hành trong mạch vòng kín.
Ramp Up
EST_State_RampUp Trạng thái ramp-up Rated Flux OL
EST_State_RatedFluxOL
Đây là trạng thái quá độ của bộ ước lượng trước khi xác định từ thông danh định của động cơ.
Rated Flux
EST_State_RatedFlux
Trong suốt trạng thái này, từ thông móc vòng của động cơ từ rotor sang stator được xác định.
Id Rated
EST_State_IdRated
Chỉ dùng cho động cơ không đồng bộ. Trạng thái này xuất hiện khi dòng từ hóa của động cơ đang được xác định.
Ls
EST_State_Ls
Điện cảm của stator được xác định trong trạng thái của bộ ước lượng.
Rr
EST_State_Rr
Chỉ dùng cho động cơ không đồng bộ. Trong trạng thái này, điện trở của động cơ được xác định. Động cơ được khóa để thực hiện nhận dạng điện trở rotor.
Lock Rotor
EST_State_LockRotor
Trạng thái này được sử dụng để cho người sử dụng biết động cơ đã được khóa.
Ramp Down
EST_State_RampDown
Sau khi tất cả các tham số của động cơ đã được nhận dạng, trạng thái ramp down xuất hiện để cho phép thỉnh thoảng loại bỏ dòng chảy qua các cuộn dây của động cơ.
Motor Ident
EST_State_MotorIdentified Trạng thái nhận dạng động cơ.