ĐIỀU KHIỂN điện tử CÔNG SUẤT đề tài thiết kế điều khiển cho bộ biến đổi chỉnh lưu tia 3 pha sử dụng thyristor

ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤTĐề tài: Thiết kế điều khiển cho bộ biến đổi chỉnh lưu tia 3 pha sử dụng thyristor GVHD: Sinh viên thực hiện:... 1.Yêu cầu thiết kế Thiết kế điều khiển cho bộ

ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Đề tài: Thiết kế điều khiển cho bộ biến đổi chỉnh

lưu tia 3 pha sử dụng thyristor

GVHD:

Sinh viên thực hiện:

Nội dung trình bày

1 Yêu cầu thiết kế

1.Yêu cầu thiết kế

Thiết kế điều khiển cho bộ biến đổi chỉnh lưu tia 3 pha sử dụng

thyristor với các thông số :

• Điện áp xoay chiều đầu vào:

=

• Điều khiển ổn định dòng điện tải đầu ra, với điểm làm việc

• Thông số tải:

2.Sơ đồ mạch lực

Khâu đồng pha giúp xác định

xung kép mở Thysistor theo góc yêu cầu

2.Tính toán và thiết kế mạch lực

- Ta có các công thức tính các

hệ số của bộ biến đổi DC-DC

- Đồng thời khi có bộ điều chỉnh Gc(s) ta

có các quan hệ hàm truyền mới:

2.Tính toán và thiết kế mạch lực

- Ta tính toán được các thông số cơ bản: = 5V ,

- C = 480uF, R = 6ohm, rC = 80ohm, f = 20kHz

2.Tính toán và thiết kế mạch lực

- Sử dụng M-file để xét độ ổn định của hệ thông qua đồ thị bode:

At frequency (kHz): 1.52 Closed loop stable? No

System: Gvd Phase Margin (deg): -1.98 Delay Margin (sec): 9.99e-05

At frequency (kHz): 9.95 Closed loop stable? No

Có 2 phương pháp đó là sử dụng bộ bù loại III và bộ bù

PID:

3 Thi ế t   k ế  b ộ đ i ề u   khi ể n

3 Thi ế t   k ế  b ộ đ i ề u   khi ể n

- Ta sẽ thiết kế bộ bù có cấu trúc theo bộ bù PID để có tần số cắt đạt được 1

kHz và có độ dự trữ pha mong muốn là PM =

- Tần số cắt (fc) nên bé hơn 1/10 tần số phát xung của bộ

biến đổi

- Tần số cắt (fc) nên bé hơn 1/5 tần số RHP của của đối tượng

(hàm truyền quan hệ giữa điện áp đầu ra và hệ số điều chế)

- Tần số cắt (fc) nên lớn hơn ít nhất 2 tần số cộng hưởng của

của đối tượng (hàm truyền quan hệ giữa điện áp đầu ra và

3.Thiết kế bộ điều khiển

- Dựa vào độ dữ trữ pha của hàm truyền đạt PM = - và độ dự trữ pha mong muốn PM = , ta xác định được điểm không và điểm cực của bộ bù :

- Tần số cắt (fc) nên bé hơn 1/10 tần số phát xung của bộ biến đổi

- Tần số cắt (fc) nên bé hơn 1/5 tần số RHP của của đối tượng (hàm

truyền quan hệ giữa điện áp đầu ra và hệ số điều chế)

- Tần số cắt (fc) nên lớn hơn ít nhất 2 tần số cộng hưởng của của đối

tượng (hàm truyền quan hệ giữa điện áp đầu ra và hệ số điều chế) –

- Ta thực hiện trên Matlab như sau:

= 0,25 kHz = 4,01 kHz

Thiết kế bộ bù PID

3.Thiết kế bộ điều khiển

Tiếp tục sử dụng M-file để xác định đồ thị Bode

3.Thiết kế bộ điều khiển

Thấy tần số cắt 1 kHz và pha dự trữ là sát với yêu cầu đặt

At frequency (kHz): 1 Closed loop stable? Yes

3.Thiết kế bộ điều khiển

Thiết kế bộ bù loại III

- Ta sẽ thiết kế bộ bù có cấu trúc theo bộ bù loại III để có tần

số cắt đạt được 1,5 kHz

- Ta thực hiện trên Matlab như sau:

Sử dụng lệnh [mag,phase]=bode(,2*pi*1500) ta có:

|) = 7,3965 = arcG(j=

Sử dụng lệnh [mag,phase]=bode(,2*pi*1500) ta có:

|) = 0,0053 = arc (j=

3.Thiết kế bộ điều khiển

Thiết kế bộ bù loại III

Biên độ của bộ bù được xác định:

= = = 25,5 Chọn = = = 200 Hz

3.Thiết kế bộ điều khiển

Tiếp tục sử dụng M-file để xác định đồ thị Bode

At frequency (kHz): 1.5 Closed loop stable? Yes

System: untitled1 Gain Margin (dB): 7.68

At frequency (kHz): 3.32 Closed loop stable? Yes

Hàm truyền có tần số cắt là 1,5 kHz như đã đặt và có độ dự trữ pha

là PM = nên hệ hở ổn định

4.Mô phỏng

Mô hình tổng thể

4.MÔ PHỎNG

Mô hình mô phỏng khối Boost Converter

• Giá trị giao động của điện áp theo bộ điều

khiển bù loại III nhỏ hơn so với bộ điều khiển

THANK

YOU !