(LUẬN văn THẠC sĩ) NGHIÊN cứu THIẾT kế cấu TRÚC điều KHIỂN ĐỘNG cơ ĐỒNG bộ KÍCH THÍCH VĨNH cửu sử DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỤ ĐỘNG tựa THEO từ THÔNG ROTOR

C HƯƠNG : THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ 3 THIẾT KẾ HÀM ĐIỀU KHIỂN CHO PMSM3.1.. Cấu trúc hệ thống điều khiển phi tuyến cho PMSM... Vận dụng phương pháp tìm hàm điều khiển cho P

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

Nguyễn Giao Linh

NGHIÊN C U THI Ứ Ế T KẾ Ấ C U TR ÚC ĐIỀU KHIỂN

ĐỘ NG CƠ Đ Ồ NG B KÍ Ộ CH TH CH V NH C U Í Ĩ Ử

S D Ử ỤNG PHƯƠNG PH Á P THỤ ĐỘNG TỰA THEO TỪ THÔNG ROTOR

Chuyên ngành : Điều khi n và T ng hóa ể ự độ

MỤC LỤC

D ANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT……… 3

D ANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ……… 5

MỞ ĐẦU……… 7

C HƯƠNG 1 N GUYÊN LÝ THỤ ĐỘNG……… 9

1.1 ……… 9

1.1.1  ……… 9

1.1.2  ……… 9

1.1.3   ………- 10

- Lagarang ……… 10

-Lagarang ……… 11

con ……… 13

 15

  16 -Lagarange 18

-Lagarange 19 1.1.4  20 C HƯƠNG 2 M Ô HÌNH ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN……… 22

2.1   22 2.2   25

2.3  26

C HƯƠNG 3 CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

VÀ THIẾT KẾ HÀM ĐIỀU KHIỂN CHO PMSM

……… 35

……… 36

C HƯƠNG 4 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG ……… 45

 ……… 66

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

SISO  Single Input Single Output) 

MIMO  Multiple Input Multiple Output) 

PI  tích phân (Proportional Integral) 

FOC Field-Oriented Control)

CLF Control Lyapunov Function)

GAS Globally Asymptotically Stable) GUAS        Globally Uniformly

Asymptotically Stable)

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ



1.1  13 1.2  16 2.1  22 2.2   dq 24

2.3 

3.1  29 3.2  31 3.3  32

3.4           

3.5  38 3.6  39 3.7  44 4.1  45

4.7  49 4.8  49 4.9  50 4.10  51 4.11  51

sq i

sd i sq i

1.1.3  

- trình Euler  



 , T

( ) ( )( )

1( )

2

jk ij ik

( ) n T



Thì điểm cân bằng của hệ thống sẽ là ( ,x x ) và điểm cân bằng

này sẽ ổn định nếu như x* là nghiệm duy nhất



             ( ,x x )              

Energy ShapingDamping Injection)

procedure design) cho PBC

-           underactuated systems

C HƯƠNG : MÔ HÌNH ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN 2

2.1 Véc tơ không gian và hệ tọa độ từ thông

x e

x 2

x e

x a

x e

x

Re Im

Hình 2.1. Xây dựng vector dòng stato từ 3 dòng pha

u i

(2.3)

s s s

s  X e s   Suy ra: Xs f J s

s X e s 

2.3 Mô tả toán học của PMSM trên hệ tọa độ từ thông dq

i i

   

 Theo tài liệu [3] ta có:

- Phương trình điện áp stator.

SM s SM s SM s p

sq sq

L L

C HƯƠNG : THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ 3 THIẾT KẾ HÀM ĐIỀU KHIỂN CHO PMSM

3.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển phi tuyến cho PMSM

Khối 6 

Khối 7 Khối 8 i sd

3.2 Vận dụng phương pháp tìm hàm điều khiển cho PMSM

L q

F R i i

d e L

Hình 3.6 Cấu trúc bộ điều khiển tốc độ của PMSM

PBC

PBC s

s

sq

u u

di

dt di

M p p sq

m  Z  i

 thì

C HƯƠNG : KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG 4

H4.5.Kiểm tra khối SVM+NLNA

H4.6.Dạng sóng muốn điều chế



H4.7.Điện áp vào động cơ

H4.8.Sóng hài cơ bản của điện áp đặt vào động cơ 



4.3 

 

H4.9.Sơ đồ bộ điều khiển dòng trên hệ tọa độ dq



 

H4.10.Sơ đồ mô phỏng vòng điều chỉnh dòng





H4.12.Mô men động cơ

H4.13 Điện áp đặt vào động cơ

H4.13.Sóng hài cơ bản của điện áp đặt vào động cơ

4.4 

H4.14 Hệ thống điều chỉnh tốc độ



 

H4.15.Đápứng quá độ không tải

 

H4.16 Các thành phần dòng stator

H4.16 Mô men

H4.17 Điện áp vào động cơ và sóng hài cơ bản của nó

  :

H.18 Tốc độ và đặc tính tải lúc đầy tải

 

H4.19 Các thành phần dòng lúc đầy tải

H4.20.Mô men động cơ lúc đầy tải

H4.21.Điện áp vào động cơ lúc đầy tải

 

H.4.22 Đáp ứng tốc độ non tải

H4.23 Các thành phần dòng non tải

H4.24.Mô men động cơ lúc non tải

H4.25.Điện áp vào động cơ lúc non tải

 

H4.26.Đáp ứng tốc độ lúc quá tải

H4.27.Các thành phần dòng lúc quá tải

H4.28.Mô men động cơ lúc quá tải

H4.29 Điện áp vào động cơ lúc quá tải

H4.32 Mô men động cơ

H4.33 Điện áp vào động cơ

Tài liệu tham khảo

[1] Ortega R.; Loría A.; Nicklasson P.J.; Sira-Ramírez H Passivity Based control of Euler -Lagrange systems: Mechanical, Ele ctrical, Electrical and Mechanical Applications Springer, 1998

[2] Vector Control of Three Phase AC Machines

[3] Truyền động điện thông minh NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2004

[4]    Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2006

[5] Phân tích đặc điểm thụ động của động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc Kiểm tra triển vọng thiết kế điều khiển trên cơ sở kết quả

phân tích thu được (Passivity Based Control Design) Luận văn thạc sỹ

ĐHBK Hà Nội, 2004

[6]          Lý thuyết điều khiển phi tuyến NXB K &KT, tái bản có bổ sung lần 2, 2006