dkms chuong 7 94

 Chương này sẽ trình bày chi tiết về mô hình hóa cũng như phương pháp điều khiển số động cơ điện một chiều.. Điều khiển số động cơ điện một chiều 7.1 Mô hình động cơ điện một chiều Mô h

Trang 1

rãi trong công nghiệp và dân dụng do khả năng dễ điều khiển và dải điều khiển rộng

 Chương này sẽ trình bày chi tiết về mô hình hóa cũng như phương pháp điều khiển số động cơ điện một chiều

1

Chương 7 Điều khiển số động cơ điện một chiều

7.1 Mô hình động cơ điện một chiều

Mô hình động cơ điện một chiều bao gồm mạch điện phần ứng và roto của động cơ như trên hình 7.1

2 1

2

Trang 2

7.1 Mô hình động cơ điện một chiều Quan hệ giữa mômen trên trục động cơ và dòng điện phần ứng được xác định qua hằng

số mômen như sau:

Sức điện động quan hệ với vận tốc quay như

M

i

t

K

.

 t

M K i (7.1)

e

3

Trang 3

Mô men cản trên trục động cơ được tính như sau:

Theo định luật Newton ta có:

Hay 5

c

M  b  (7.3)



 c  d

M M J

dt (7.4)

d

dt

 

  (7.5)

7.1 Mô hình động cơ điện một chiều Theo định luật Kirchhoff ta có phương trình sau:

6

(7.6)

di

dt



di

dt

5

6

Trang 4

Biến đổi Laplace phương trình (7.5) ta có:

Biến đổi Laplace phương trình (7.7) ta có:

7

Jp b    p KI p  (7.8)

Lp R I p    U K p (7.9)

Từ phương trình (7.8) và (7.9) ta có quan hệ giữa tốc độ đầu ra và điện áp đầu vào của động

cơ như sau:

 





7

Trang 5

Phương trình (7.11) là hàm truyền chính xác của động cơ điện một chiều Đây là một khâu bậc hai

9

Ví dụ 7.1:

10 9

10

Trang 6

Lời giải:

Các lệnh Matlab sau được sử dụng để xác định đáp ứng của động cơ:

>>J = 0.01;

>>b = 0.1;

>>K = 0.01;

>>R = 1;

>>L = 0.5;

>>num = K;

>>den = [(J*L) ((J*R)+(L*b)) ((b*R)+K^2)];

>>step(num, den, 0:0.1:6)

11

Trang 7

 Theo Ziegler-Nichols hàm truyền của một hệ thống có thể được xây dựng qua đáp ứng vòng

hở của hệ thống đó

 Giả thiết ta có một hàm truyền mà đáp ứng vòng

hở của hệ thống có dạng như trên hình 7.3 Khi

đó hàm truyền gần đúng có dạng như phương trình (7.12)

13

7.2 Hàm truyền gần đúng của động cơ điện một chiều

14 13

14

Trang 8

15

(7.12)

 

1

D

pT

Ke

G p

T p







 

G p là hàm truyền của động cơ

K là hệ số tỷ lệ

D

T là thời gian trễ

1

T là thời gian tăng

Ví dụ 7.2:

15

Trang 9

chiều Lời giải: Các lệnh Matlab sau đây được dùng để xác định phản ứng vòng hở của động cơ:

>>J = 0.01;

>>b = 0.1;

>>K = 0.01;

>>R = 1;

>>L = 0.5;

17

>>den = [(J*L) ((J*R)+(L*b)) ((b*R)+K^2)];

>>step(num, den, 0:0.1:2)

>>hold on;

>>K = 0.1;

>>T1 = 0.5;

>>TD = 0.1;

>>G = tf(K, [T1 1]);

18 17

18

Trang 10

>>G.inputd = TD

>>step(G)

>>pause;

>>close;

19

Tiêu đề	Điều Khiển Số Động Cơ Điện Một Chiều
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	Chương của giáo trình
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	0,92 MB