Trên thế giới, các công bố lên quan đến nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các bộ điều khiển cho các hệ thống AMB, kể từ những năm 1990s trở lại đây, có sự gia tăng rất đáng kể. Những nƣớc hiện đang đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu này gồm có Nhật Bản, Thụy Sỹ và Brazil và một số nƣớc khác. Ngoài ra, Trung Quốc và Hàn Quốc hiện cũng đang nổi lên nhƣ là hai nhân tố mới với nhiều ý tƣởng và ứng dụng mới [5]. Đối với hƣớng nghiên cứu các bộ điều khiển hiện đại ứng dụng cho AMB, có thể quan tâm đến một số nghiên cứu điển hình sau:
(1). Trong nghiên cứu đƣợc công bố gần đây nhất (2009) [9], Chen và cộng
sự đề xuất thay thế bộ điều khiển PID truyền thống bằng độ điều khiển PID- mờ tự chỉnh định (self-tuning fuzzy PID - type controller), nhằm giải quyết vấn đề rung động không cân bằng trong hệ thống ổ đỡ từ tích cực. Kết quả thí nghiệm cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc giảm rung động cho hệ thống ổ đỡ từ tích cực cũng nhƣ giảm dịch chuyển của trục rotor.
(2). Trong một công trình công bố năm 2008 [10], B. Lu và cộng sự đã tiến hành thí nghiệm sử dụng phƣơng pháp điều khiển thay đổi tham số tuyến tính cho hệ thống ổ đỡ từ tích cực. Mô hình các thông số không ổn định đƣợc xác định nhờ mạng nơron nhân tạo. Một hàm trọng số không ổn định đƣợc gần đúng hóa phục vụ cho việc điều khiển LPV. Các thí nghiệm đƣợc tiến hành để kiểm chứng tính bền vững của các hệ điều khiển LPV làm việc với dải tốc độ quay khá rộng. Cách điều khiển này loại bỏ đƣợc đòi hỏi về tuyến tính mở rộng (gain scheduling), đồng thời cho thấy kết quả tốt hơn so với điều khiển PID truyền thống ở tốc độ cao
(3). Cũng trong năm 2008 [11], Z. Gosiewski và A. Mystkowski công bố nghiên cứu điều khiển bền vững ổ đỡ từ đơn cực. Hệ điều khiển bền vững của rung động rotor cứng đƣợc thiết kế và kiểm chứng bằng thí nghiệm. Một bộ xử lý tín hiệu số (Digital Signal Processor) đƣợc sử dụng để thực thi giải thuật điều khiển. Kết quả thí nghiệm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
cho thấy hiệu quả của hệ điều khiển cũng nhƣ tính bền vững của bộ điều khiển đƣợc thiết kế.
(4). Năm 2004 [13], M.O.T. Cole và các cộng sự đã đề xuất thiết kế hệ thống điều khiển cho hệ ổ đỡ từ, trong đó tích hợp các phƣơng pháp điều khiển kháng lỗi (fault- tolerant). Kết quả thí nghiệm thu đƣợc trên hệ ổ đỡ từ- rotor mềm cho thấy hiệu quả của hệ thống điều khiển này. Một giải thuật điều khiển rung động thích nghi nhằm tối thiểu hóa các thao tác đo rung động bằng cách điều chỉnh biên độ và pha của tín hiệu đồng bộ đi vào điểm nút cộng của vòng lặp điều khiển phản hồi cũng đã đƣợc J. Shi và các cộng sự phát triển và công bố trong năm này.
(5). Năm 2003 [14], J.Y. Hung và cộng sự đã thiết kế hệ điều khiển phi tuyến cho ổ đỡ từ, sử dụng kết hợp các khái niệm tuyến tính hóa phản hồi (feedback linearization) và lùi theo bƣớc (backstep), triển khai với bộ xử lý tín hiệu số dấu chấm động (floating point). Kết quả cho thấy đáp ứng phản hồi vòng kín (closed-loop response) dễ dàng tinh chỉnh hơn và bộ điều khiển phi tuyến sử dụng dòng điện thấp hơn đáng kể so với một bộ điều khiển tuyến tính do không cần đến các dòng điện phân cực trong các phần tử điện từ. Trong khi đó, M. Golob và B. Tovornik (2003) ứng dụng bộ điều khiển lôgic mờ cho một hệ thống từ treo đơn giản. Bộ điều khiển phân tách PID mờ bao gồm các phần tỷ lệ, tích phân, vi phân riêng biệt và đƣợc tinh chỉnh một cách độc lập. Kiểm nghiệm cho thấy bộ điều khiển mờ PID phân tách thực thi tốt hơn bộ điều khiển PID tuyến tính truyền thống.
(6). Marcio S. de Queiroz và Darren M. Dawson đã sử dụng một mô hình điều khiển phi tuyến ứng dụng kỹ thuật backstepping để thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho hệ thống AMB [6]. Bộ điều khiển này cần phải đo lƣờng đƣợc vị trí rotor, tốc độ rotor, và dòng điện stator. Tín hiệu dòng điện mong muốn đƣợc thiết lập nên để tạo ra lực nhƣ mong muốn cho các hệ cơ khí con bằng cách đáp ứng thỏa mãn một phƣơng trình thiết kế tĩnh trong khi cũng vẫn thỏa mãn một số các ràng buộc khác của các bƣớc backstepping. Do đó, bộ điều khiển tạo ra đƣợc quá trình bám theo vị trí rotor toàn cục dạng hàm mũ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/