Báo cáo tóm tắt: Nghiên cứu hệ điều khiển chuyển động tuyến tính sử dụng động cơ polysolenoid

i<br /> <br /> ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP<br /> <br /> BÁO CÁO TÓM TẮT<br /> ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC<br /> <br /> NGHIÊN CỨU HỆ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG<br /> TUYẾN TÍNH SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ POLYSOLENOID<br /> Mã số: ĐH2015-TN02-05<br /> <br /> Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Hồng Quang<br /> <br /> Thái Nguyên, 2017<br /> <br /> ii<br /> <br /> NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI<br /> ThS. Nguyễn Hồng Quang – Khoa Điện – Trường ĐHKT Công nghiệp.<br /> PGS.TS Nguyễn Như Hiển - Khoa Điện – Trường ĐHKT Công nghiệp.<br /> <br /> ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH<br /> Khoa Điện – Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp.<br /> Viện Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.<br /> <br /> iii<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> DANH MỤC HÌNH VẼ - BẢNG BIỂU .................................................................................... v<br /> DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ vii<br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................................................................... viii<br /> MỞ ĐẦU................................................................................................................................ 1<br /> <br /> 1.Tính khoa học và cấp thiết của đề tài..........................................................1<br /> 2.Mục tiêu của đề tài ........................................................................................2<br /> 3.Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu ......................................2<br /> CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH ...................................................... 4<br /> <br /> 1.1 Những đặc điểm của một hệ truyền động thẳng. ......Error! Bookmark not<br /> defined.<br /> 1.1.1Phương pháp tạo ra chuyển động tuyến tính gián tiếp:Error! Bookmark<br /> not defined.<br /> 1.1.2 Phương pháp tạo ra chuyển động tuyến tính trực tiếp:Error! Bookmark<br /> not defined.<br /> 1.1.3 Những nhược điểm còn tồn tại trong hệ thống sử dụng động cơ tuyến<br /> tính: ..................................................................... Error! Bookmark not defined.<br /> 1.2 Lịch sử phát triển và ứng dụng của động cơ tuyến tính . Error! Bookmark<br /> not defined.<br /> 1.2.1 Vài nét về lịch sử phát triển của động cơ tuyến tính.... Error! Bookmark<br /> not defined.<br /> 1.2.2 Những ứng dụng của động cơ tuyến tính đã được áp dụng trong thực<br /> tiễn....................................................................... Error! Bookmark not defined.<br /> 1.3 Cấu tạo, nguyên lý làm việc và cách phân loại động cơ tuyến tính . Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> 1.3.1 Nguyên lý làm việc của động cơ tuyến tính . ..........Error! Bookmark not<br /> defined.<br /> 1.3.2 Các dạng cấu tạo của động cơ tuyến tính. Error! Bookmark not defined.<br /> 1.3.3 Phân loại động cơ tuyến tính.................... Error! Bookmark not defined.<br /> CHƯƠNG 2 : ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH KÍCH THÍCH VĨNH CỬU DẠNG LYSOLENOID<br /> ĐIỀU KHIỂN CHO TRUYỀN ĐỘNG DẠNG POLYSOLENOID. ........................................... 8<br /> <br /> 2.1 Động cơ tuyến tính kích thích vĩnh cửu dạng Polysolenoid .....................8<br /> 2.2 Điều khiển truyền động tuyến tính dạng Polysolenoid .............................8<br /> <br /> iv<br /> <br /> 2.3 Khái quát về tình hình nghiên cứu về điều khiển truyền động tuyến tính<br /> dạng Polysolenoid ở trong nước và trên thế giới.............................................8<br /> 2.3.1 Tình hình nghiên cứu trong nước: .......... Error! Bookmark not defined.<br /> 2.3.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới: ....... Error! Bookmark not defined.<br /> 2.3.3 Kết luận: ...................................................................................................8<br /> CHƯƠNG 3 : MÔ HÌNH HÓA ĐCTTĐB KTVC POLYSOLENOIDE ..................................... 9<br /> <br /> 3.1 Biểu diễn các vector không gian của động cơ hai pha tuyến tính đồng<br /> bộ kích thích vĩnh cửu ....................................................................................9<br /> 3.2 Mô hình toán học động cơ 2 pha tuyến tính đồng bộ kích thích vĩnh cửu<br /> ............................................................................................................................9<br /> CHƯƠNG 4 . XÂY DỰNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH<br /> POLYSOLENOID VÀ MỘT SỐ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG. ................................................... 11<br /> <br /> 4.1. Nguyên lý tựa phẳng và việc vận dụng cho động cơ Polysolenoid....... 11<br /> 4.1.1. Cấu trúc điều khiển.................................. Error! Bookmark not defined.<br /> 4.1.2 Mô phỏng kiểm chứng .............................. Error! Bookmark not defined.<br /> 4.1.3 Nhận xét: ................................................... Error! Bookmark not defined.<br /> 4.2 Phương pháp TTHCX và vấn đề áp dụng cho động cơ tuyến tính ĐB –<br /> KTVC .............................................................................................................. 11<br /> 4.2.1 Cấu trúc điều khiển................................... Error! Bookmark not defined.<br /> 4.2.2 Mô phỏng kiểm chứng ............................. Error! Bookmark not defined.<br /> 4.2.3 Nhận xét: ................................................... Error! Bookmark not defined.<br /> CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG BÀN THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH KTVC<br /> POLYSOLENOID ................................................................................................................ 12<br /> <br /> 5.1 Đề xuất cấu trúc bàn thí nghiệm . ........................................................ 12<br /> 5.2 Điều chế vetor không gian cho động cơ 2 pha ....................................... 12<br /> 5.3 Giới thiệu về card DSPACE1104 ............................................................ 13<br /> 5.3.1. Tổng quan về Card DS1104..................... Error! Bookmark not defined.<br /> 5.3.2. Thông tin cơ bản về Card DS1104 ........ Error! Bookmark not defined.<br /> 5.3.3 Sơ đồ giao tiếp giữa DSP và PC ............... Error! Bookmark not defined.<br /> 5.3.4. Giới thiệu các khối điều khiển được sử dụng trong thiết kế......... Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> 5.3.5. Cài đặt Card DS1104 .............................. Error! Bookmark not defined.<br /> 5.3.5.1. Cài đặt môi trường làm việc của Card DS1104 trên matlab .. Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> <br /> v<br /> <br /> 5.3.5.2. Cài đặt các khối điều khiển được sử dụng trong thiết kế .......... Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> 5.3.6. Lưu đồ thuật toán giao tiếp giữa matlab-simulink và control desk<br /> ............................................................................. Error! Bookmark not defined.<br /> 5.4 Thiết kế khối driver cho van IGBT ....................................................... 13<br /> 5.5 Thiết kế mạch đo. .................................................................................... 13<br /> 5.6 Thiết kế mạch Deadtime ......................................................................... 13<br /> KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 15<br /> <br /> DANH MỤC HÌNH VẼ - BẢNG BIỂU<br /> <br /> Hình 1.1 Tạo chuyển động thẳng sử dụng đai truyền .. Error! Bookmark not defined.<br /> Hình 1.2 Tạo chuyển động thẳng sử dụng động cơ tuyến tính... Error! Bookmark not<br /> defined.<br /> Hình 1.3 Tạo chuyển động thẳng sử dụng trục vít ....... Error! Bookmark not defined.<br /> Hình 1.4 Các ứng dụng của động cơ tuyến tính. .......... Error! Bookmark not defined.<br /> Hình 1.5 Các ứng dụng trong một dây chuyền sử dụng động cơ tuyến tính. ....... Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> Hình 1.6: Hình ảnh tầu Transrapid trên đoạn đường chạy thử nghiệm ................. Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> Hình 1.7 Nguyên lý chuyển đổi từ động cơ quay sang động cơ tuyến tính. ........ Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> Hình 1.8 Single-slided linear motor. ............................ Error! Bookmark not defined.<br /> Hình 1.9 Double-slided linear motor ............................. Error! Bookmark not defined.<br /> Hình 1.10 Polysonenoid linear motor ........................... Error! Bookmark not defined.<br /> Hình 1.11: Các biến dạng của động cơ tuyến tính ........ Error! Bookmark not defined.<br /> Hình 1.12. Động cơ tuyến tính dạng Stator dài dạng phẳng và dạng ống ............ Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> Hình 1. 13. Động cơ tuyến tính dạng Stator ngắn dạng phẳng và dạng ống ......... Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> Hình 1.14 Phân loại động cơ tuyên tính theo nguyên lý làm việc và kết cấu hình học.<br /> ....................................................................................... Error! Bookmark not defined.<br /> Hình 1.15: So sánh mật độ lực của ĐCTT làm việc theo nguyên lý KĐB và ĐB Error!<br /> Bookmark not defined.<br /> Hình 2.1 Rotor của động cơ Polysolenoid ......................................................................8<br /> Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo bên trong ĐCTT ĐBKTVC Polysolenoid ................................8<br /> Hình 3.1 Vector dòng Stator ......................................... Error! Bookmark not defined.<br /> Hình 3.2 Hệ tọa độ quay dq trên động cơ tuyến tính .... Error! Bookmark not defined.<br /> <br />