Đề tài: Ứng dụng điều khiển mờ trong hệ thống điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập

Chia sẻ: Dung Nguyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

117
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Động cơ điện một chiều được ứng dụng phổ biến trong các lĩnh vực kinh tế và khoa học kỹ thuật như trong luyện kim, trong công nghệ giấy hoặc ở một số hệ thống khác, thường người ta cung caaos điện cho một nhóm động cơ tuwg một bộ biến đổi có điện áp không đổi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Ứng dụng điều khiển mờ trong hệ thống điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG TR N NG C TU N Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. Đoàn Quang Vinh NG D NG ĐI U KHI N M TRONG H TH NG Ph n Bi n 1: TS. Nguy n Đ c Thành ĐI U CH NH T C Đ ĐI U CH NH HAI THÔNG S Đ NG CƠ ĐI N M T CHI U KÍCH T Đ C L P Ph n Bi n 2: TS. Võ Như Ti n Chuyên ngành: T ñ ng hoá Lu n văn s ñư c b o v t i h i ñ ng ch m lu n văn t t Mã s : 60.52.60 nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày tháng năm 2011 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T * Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u - Đ i h c Đà N ng. Đà N ng - Năm 2011
1 2 M Đ U Đi u ch nh dòng ñi n kích t ñóng vai trò quan tr ng trong các 1. Lý do ch n ñ tài h th ng truy n ñ ng công su t không ñ i ho c khi c n ñi u khi n Đ ng cơ ñi n m t chi u ñư c ng d ng r t ph bi n trong các ñ ng b t c ñ nhi u ñ ng cơ trên m t dây chuy n công ngh . lĩnh v c kinh t và khoa h c kĩ thu t như trong luy n kim, trong công Đ gi ñư c giá tr s c ñi n ñ ng là h ng s c n ph i ph i h p ngh gi y ho c m t s h th ng khác, thư ng ngư i ta cung c p ñi u ch nh t c ñ và t thông. B i vì s c ñi n ñ ng là hàm c a hai ñi n cho m t nhóm ñ ng cơ t m t b bi n ñ i có ñi n áp không ñ i, bi n nên ch c ch n trong h th ng ñi u ch nh ph i ch a các khâu ñ thay ñ i t c ñ ñ ng cơ thư ng ngư i ta th c hi n vi c thay ñ i t ch c năng phi tuy n. thông kích t . Trong các nhà máy cán thép, tàu ñi n ng m và các H th ng mô t ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p thư ng là cánh tay Robot. Đ th c hi n các nhi m v trong công nghi p ñi n t phi tuy n, trong ñó các ñ i lư ng ñ u vào (tín hi u ñi u khi n) v i ñ chính xác cao, l p ráp trong các dây chuy n s n xu t. Vì v y thư ng là ñi n áp ph n ng U, ñi n áp kích t Uk, tín hi u ra thư ng h th ng ñi u ch nh t c ñ ñi u ch nh hai thông s ñ ng cơ ñi n m t là t c ñ góc c a ñ ng cơ ω, mômen quay M, dòng ñi n ph n ng Iu. chi u kích t ñ c l p ñóng vai trò r t quan tr ng trong vi c nghiên Khi ñ t lên dây qu n kích t m t ñi n áp Uk nào ñó thì trong dây c u. qu n kích t s có dòng ñi n Ik và do ñó m ch t c a máy s có t Trong các h truy n ñ ng ñ c bi t, c n ñi u ch nh c hai ñ i thông Φ. Ti p ñó ñ t m t giá tr ñi n áp U lên m ch ph n ng thì lư ng ñi n áp ph n ng và dòng ñi n kích thích, ví d như trong các trong dây qu n ph n ng s có dòng ñi n I ch y qua. Tương tác gi a máy phát hãm trong h th ng ñi u ch nh s c căng. Có th ñi u ch nh dòng ñi n ph n ng và t thông kích t t o thành mômen ñi n t . l n lư t ho c ñ ng th i c ñi n áp và t thông. C n chú ý r ng khi Vì v y ñi u ch nh t c ñ ñi u ch nh hai thông s ñ ng cơ ñi n ñi u ch nh t thông thì mômen cho phép c a ñ ng cơ b gi m. m t chi u kích t ñ c l p ñ kh c ph c m s như c ñi m c a ñi u M t trong nh ng phương án xây d ng c u trúc h th ng ñi u khi n t c ñ ñ ng cơ ñi n. ch nh hai thông s là ghép n i ñ ng th i hai sơ ñ ñi u ch nh t c ñ Đ i v i các phương pháp ñi u khi n kinh ñi n, thì ta ph i bi t và s c ñi n ñ ng. chính xác các thông s và ki u c a ñ i tư ng c n ñi u khi n. Hơn H th ng ñi u ch nh t c ñ là h th ng mà ñ i lư ng ñư c ñi u n a, b ñi u khi n này ch chính xác trong giai ño n tuy n tính còn ch nh là t c ñ góc c a ñ ng cơ ñi n, các h này r t thư ng g p trong trong giai ño n phi tuy n thì các phương pháp ñi u khi n kinh ñi n th c t k thu t. H th ng ñi u ch nh t c ñ ñư c hình thành t h không ñư c chính xác. th ng ñi u ch nh dòng ñi n. Các h th ng này có th là ñ o chi u Đ kh c ph c ñư c các như c ñi m trên thì bài toán logic m s ho c không ñ o chi u. Do các yêu c u công ngh mà h c n ñ t vô là m t gi i pháp. sai c p m t ho c vô sai c p hai. Nhi u chính c a h là mômen t i. B ñi u khi n m ra ñ i trên cơ s ng d ng logic m , là m t b ñi u khi n thông minh, hi n ñang ñóng vai trò quan tr ng trong các
3 4 h th ng ñi u khi n hi n ñ i, vì nó ñáp ng t t các ch tiêu k thu t, 4. Phương pháp nghiên c u tính b n v ng và n ñ nh cao, d thay ñ i, d l p trình. - Phương pháp nghiên c u lý thuy t: Tìm hi u c u trúc ñ ng cơ V n ñ ñ t ra như th , hư ng nghiên c u xây d ng ñ tài c a tác ñi n m t chi u kích t ñ c l p, phân tích và thi t k các b ñi u gi ñây là nghiên c u ng d ng h m ñ ñi u ch nh t c ñ ñi u khi n, nghiên c u ng d ng b ñi u khi n m . ch nh hai thông s ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p. V i - Phương pháp th c nghi m: S d ng ph n m m Matlab & Simulink ñ xây d ng mô hình mô ph ng ñ ng cơ ñi n m t chi u hư ng nghiên c u ñó, tên ñ tài ñư c ch n: kích t ñ c l p. “ ng d ng ñi u khi n m trong h th ng ñi u ch nh t c ñ 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài ñi u ch nh hai thông s ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p” * Ý nghĩa khoa h c làm ñ tài cho lu n văn Th c sĩ. Đ tài là tài li u tham kh o h u ích cho nh ng ai quan tâm ñ n 2. M c ñích nghiên c u ng d ng ñi u khi n m trong ñi u khi n truy n ñ ng ñ ng cơ ñi n - Đ i tư ng có thông s thay ñ i như ñ ng cơ m t chi u khi có m t chi u kích t ñ c l p, cách th c thi t k và mô hình hóa mô t c ñ thay ñ i ta xác ñ nh các bi n vào ra c a kh i m ñ ñ m b o ph ng trên Matlab Simulink. t o tín hi u ñi u ñư c chính xác hơn. * Ý nghĩa th c ti n - ng d ng ñi u khi n mơ trong h th ng ñi u ch nh t c ñ ñi u K t qu nghiên c u c a ñ tài s góp ph n hoàn thi n m t ch nh hai thông s ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p phương pháp ñi u khi n m i kh c ph c ñư c m t s như c ñi m c a 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u các phương pháp ñi u khi n kinh ñi n, nh m gi i quy t v n ñ c p * Đ i tư ng nghiên c u bách hi n nay là nâng cao ch t lư ng ñi u khi n truy n ñ ng ñ ng cơ - Truy n ñ ng ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p. ñi n m t chi u. - B ñi u khi n m . 6. C u trúc c a lu n văn * Ph m vi nghiên c u Ngoài ph n m ñ u, trong lu n văn còn có các ph n và - Nghiên c u nguyên lý ñi u ch nh t c ñ ñi u ch nh hai thông s chương k ti p như sau: Chương 1: T ng quan ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p. ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p dùng PID và ng d ng b Chương 2: T ng h p h th ng ñi u ch nh t c ñ ñi u ch nh hai thông ñi u khi n m . s ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p dùng PID. - Nghiên c u xây d ng mô hình mô ph ng ñ ng cơ ñi n m t Chương 3: T ng quan v ñi u khi n m . chi u kích t ñ c l p trên n n Matlab & Simulink. Chương 4: ng d ng ñi u khi n m trong h th ng ñi u ch nh t c ñ ñi u ch nh hai thông s ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p. K t lu n và ki n ngh .
5 6 CHƯƠNG 1: T NG QUAN Đ NG CƠ ĐI N 1.3.2. K t qu mô ph ng M T CHI U KÍCH T Đ C L P 1.3.2.1. Khi không có t i 1.1. KHÁI QUÁT V Đ NG CƠ ĐI N M T CHI U Ti n hành kh o sát mô hình ch ñ không t i. Đi n áp ban ñ u 1.1.1. Khái ni m chung ñ t vào ñ ng cơ b ng ñi n áp ñ nh m c. 1.1.2. Nguyên lý c u t o ñ ng cơ ñi n m t chi u 1.1.3. Phân lo i ñ ng cơ ñi n m t chi u 1.1.4. Đi u ch nh t c ñ ñ ng cơ ñi n m t chi u 1.2. MÔ T TOÁN H C Đ NG CƠ ĐI N M T CHI U KÍCH T Đ CL P 1.2.1. Đ ng cơ ñi n m t chi u ch ñ xác l p 1.2.2. Đ ng cơ ñi n m t chi u trong ch ñ quá ñ 1.2.2.1. Mô t chung 1.2.2.2. Trư ng h p khi t thông kích t không ñ i 1.3. KH O SÁT Đ C TÍNH VÒNG H Đ NG CƠ ĐI N M T CHI U 1.3.1. Xây d ng mô hình mô ph ng D a vào c u trúc ñi u khi n c a ñ ng cơ ñi n m t chi u như trên hình 1.5, ta xây d ng mô hình mô ph ng ñ ng cơ ñi n m t chi u trên n n Simulink như sau: Hình 1.9. Đáp ng dòng ñi n ph n ng và t c ñ c a ñ ng cơ khi không có t i. 1.3.2.2. Khi có t i Đ xét nh hư ng c a ph t i ñ i v i ñ ng cơ, ta ñ t tr s ñi n áp b ng ñi n áp ñ nh m c, sau 1 giây ñ t mômen t i vào ñ ng cơ. Hình 1.10 th hi n ñáp ng dòng ñi n và t c ñ ñ ng cơ khi có t i. Hình 1.8. Mô hình mô ph ng ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p trên n n simulink
7 8 - Khi thay ñ i t i thì t c ñ ñ ng cơ thay ñ i nhi u, - Vi c ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ tương ñ i d dàng b ng cách s d ng các b ngu n ñi u ch nh ñư c như h th ng máy phát - ñ ng cơ, h th ng ch nh lưu ñi u khi n - ñ ng cơ….Tuy nhiên t c ñ c a ñ ng cơ thay ñ i m nh theo ph t i, do ñó không có kh năng n ñ nh t c ñ t i ñi m t c ñ ch n. Đ n ñ nh ñư c t c ñ ñ ng cơ c n thi t l p các m ch vòng ñi u khi n, tín hi u vào cho các b ñi u khi n chính là các tín hi u ph n h i dòng ñi n, t c ñ c a h th ng. Trong lu n văn này tác gi ng d ng ñi u khi n m ñ ñi u khi n t c ñ ñi u khi n hai thông s ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p. CHƯƠNG 2: T NG H P H TH NG ĐI U CH NH T C Đ ĐI U CH NH HAI THÔNG S Đ NG CƠ ĐI N M T CHI U KÍCH T Đ C L P DÙNG PID 2.1. THAM S C A Đ NG CƠ Hình 1.10. Đáp ng dòng ñi n ph n ng và t c ñ 2.1.1. Khái quát v b ñi u khi n PID c a ñ ng cơ khi có t i 2.1.2. Các phương pháp xác ñ nh tham s b ñi u khi n PID T ñáp ng t c ñ trên hình (1.10) ta th y r ng cùng v i m t giá 2.1.2.1. Phương pháp Ziegler-Nichols tr ñi n áp ñ t, khi ph t i thay ñ i t c ñ ñ ng cơ thay ñ i theo, sau 2.1.2.2. Phương pháp Chien-Hrones-Reswick th i gian 1.2 giây h th ng ñi vào n ñ nh. 2.1.2.3. Phương pháp t i ưu modul 1.4. K T LU N CHƯƠNG 1 2.1.2.4. Phương pháp t i ưu ñ i x ng Trên cơ s kh o sát các ñ c tính c a ñ ng cơ ñi n m t chi u kích 2.2 T NG H P H TH NG ĐI U KHI N T C Đ Đ NG t ñ c l p, ta rút ra ñư c các k t lu n sau: CƠ ĐI N M T CHI U KÍCH T Đ CL P - Đ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p là m t ñ i tư ng phi 2.2.1. T ng h p vòng ñi u ch nh dòng ñi n tuy n, 2.2.2. T ng h p vòng ñi u ch nh t c ñ - Khi kh i ñ ng tr c ti p ñ ng cơ, trong th i gian quá ñ , dòng 2.2.3. Xây d ng mô hình mô ph ng ñi n ph n ng tăng lên r t l n so v i dòng ñi n ñ nh m c, th i gian 2.2.4. K t qu mô ph ng ñ ñ ng cơ n ñ nh l n.
9 10 2.2.5. T ng h p ñi u ch nh s c ñi n ñ ng 2.2.6.1. Xây d ng mô hình mô ph ng 2.2.6. T ng h p ñi u ch nh hai thông s D a vào sơ ñ c u trúc h th ng ñi u ch nh hai thông s M t trong nh ng phương án xây d ng c u trúc h th ng ñi u b ng hai b bi n ñ i BĐ1 và BĐ2 như trên (hình 3.18) ta xây d ng ch nh hai thông s là ghép n i ñ ng th i hai sơ ñ ñi u ch nh t c ñ mô hình mô ph ng h th ng ñi u ch nh hai thông s b ng hai b bi n và s c ñi n ñ ng, như trên (hình 3.18), trong ñó kh i N1 có ñ d c ñ i BĐ1 và BĐ2 trên n n Simulink như trên (hình 3.19). không ñ i. D a vào b ñi u ch nh s c ñi n ñ ng RE là giá tr ñ n m c c a tín hi u ñ t Eñ . Trong vùng ñi u ch nh dư i t c ñ cơ b n thì giá tr ñ t c a dòng ñi n kích t Ikñ là không ñ i, tương ng v i giá tr không ñ i c a t thông. Khi s c ñi n ñ ng ñ t ñ n giá tr ñ t thì qua khâu logic LOG giá tr này ñư c so sánh v i giá tri Eñ, sai l ch ñư c x lý b i b ñi u ch nh RE t o dòng ñi n Ikñ sao cho khi tăng t c thì t thông gi m. Trên cơ s t ng h p h th ng ñi u ch nh t c ñ và t ng h p ñi u ch nh s c ñi n ñ ng như trên (hình 3.9) và (hình 3.14) , ta xây d ng m ch vòng ñi u ch nh ñi u ch nh hai thông s như trên (hình 3.18). Hình 2.19. Mô hình h th ng ñi u ch nh hai hai thông s b ng hai b bi n ñ i BĐ1 và BĐ2 trên n n Simulink 2.2.6.2. K t qu mô ph ng c a h th ng * Trư ng h p không có t i Hình 2.18. Sơ ñ kh i h th ng ñi u ch nh hai thông s b ng hai b bi n ñ i BĐ1 và BĐ2 Hình 2.21. Đáp ng t c ñ c a ñ ng cơ khi không có t i
11 12 2.3. K T LU N CHƯƠNG 2 - Khi s d ng h th ng ñi u ch nh ñi u ch nh t c ñ ñi u ch nh hai thông s , t c ñ ñ ng cơ ñ t ñư c ñ n t c ñ ñ t, h n ch ñư c dòng m máy c a ñ ng cơ, Th i gian ñáp ng c a h th ng khi ñi u ch nh nhanh (0.7 giây). - H th ng ñi u ch nh t c ñ ñi u ch nh hai thông s có kh năng n ñ nh ñư c t c ñ khi t i thay ñ i, nhưng trong th i gian thay ñ i t i thì t c ñ m t n ñ nh trong vài giây. Đ kh c ph c như c ñi m Hình 2.22. Sai l ch t c ñ c a ñ ng cơ khi không có t i ñó ta thi t k b ñi u khi n m ñi u ch nh t c ñ ñi u ch nh hai * Trư ng h p có t i thông s ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p. CHƯƠNG 3: T NG QUAN V ĐI U KHI N M 3.1. GI I THI U CHUNG 3.1.1. Đ nh nghĩa t p m 3.1.2. M t vài d ng hàm liên thu c thư ng ñư c s d ng Xây d ng mô hình m cho ñ i tư ng Mô hình m Mamdani. Khâu m hóa. Hình 3.24. Đáp ng t c ñ c a ñ ng cơ khi có t i Khâu th c hi n lu t h p thành. Khâu gi i m . T i ưu hoá h th ng Mô hình m Sugeno. So sánh hai lo i mô hình. T ng h p b ñi u khi n m C u trúc c a b ñi u khi n m . Nguyên t c t ng h p b ñi u khi n m . Các bư c th c hi n khi xây d ng b ñi u khi n m . Hình 2.25. Sai l ch t c ñ c a ñ ng cơ khi có t i
13 14 3.2. K T LU N CHƯƠNG 3 - Đ u ra là ñi n áp vào b ch nh lưu, ñ i lư ng này ñư c ký hi u Như v y vi c áp d ng k thu t m ñã cho ra ñ i các b ñi u là CU. khi n v i nh ng tính ch t khá hoàn h o và t o ra m t kh năng m i trong k thu t ñi u khi n t ñ ng, ñó là ñi u khi n các ñ i tư ng ph c t p. M t ñi u r t lý thú là các b ñi u khi n m cho phép l p l i các tính ch t c a các b ñi u khi n kinh ñi n. Các b ñi u khi n m cho phép thi t k r t ña d ng, vì qua vi c t ch c các nguyên t c ñi u khi n và ch n t p m cho các bi n ngôn ng cho phép ngư i ta thi t k các b ñi u khi n m khác nhau. M t ñi m quan tr ng n a là kh i lư ng công vi c c n th c hi n khi thi t Hình 4.1. C u trúc b ñi u khi n m k m t b ñi u khi n m hoàn toàn không ph thu c vào ñ c tính c a ñ i tư ng. Đi u ñó có nghĩa là quá trình x lý c a m t b ñi u khi n 4.1.2. Xác ñ nh t p m . m v i nh ng nguyên t c ñi u khi n cho các ñ i tư ng có ñ c tính Mi n giá tr v t lý c a các bi n ngôn ng vào/ra ñ ng h c khác nhau là hoàn toàn như nhau. Căn c vào t c ñ ñ nh m c c a ñ ng cơ, ta qui ñ i ra ñi n áp tương CHƯƠNG 4 : NG D NG ĐI U KHI N M TRONG ng, xác ñ nh ñư c các mi n giá tr rõ t i h n cho các bi n vào và ra: H TH NG ĐI U CH NH T C Đ ĐI U CH NH + Sai l ch E ñư c ch n trong mi n giá tr [-160,160]. HAI THÔNG S Đ NG CƠ ĐI N M T CHI U + T c ñ bi n ñ i Dn ñư c ch n trong mi n giá tr [-800,+800]. KÍCH T Đ C L P + Đ u ra CU có mi n giá tr n m trong kho ng [-1,1]. 4.1. SƠ Đ KH I C A H TRUY N Đ NG Giá tr t p m 4.1.1. Xác ñ nh các bi n vào ra Xác ñ nh s lư ng t p m (các giá tr ngôn ng ) c n thi t cho các B ñi u khi n m ñư c s d ng ñ ñi u khi n t c ñ ñ ng cơ, bi n: Nguyên lý chung là s lư ng các giá tr ngôn ng cho m i bi n theo kinh nghi m thì b m g m có hai ñ u vào và m t ñ u ra. nên n m trong kho ng t 3 ñ n 10 giá tr . N u s lư ng ít hơn 3 thì - Đ u vào th 1 là sai l ch gi a t c ñ ñ t và t c ñ th c c a h quá thô và ít có ý nghĩa vì không th c hi n ñư c vi c l y vi phân. th ng, ñ i lư ng này ñư c ký hi u là E. N u l n hơn 10 thì quá m n con ngư i khó có kh năng c m nh n - Đ u vào th 2 là t c ñ bi n thiên theo th i gian c a t c ñ th c quá chi ly, bao quát h t các trư ng h p x y ra và nh hư ng ñ n b t dn/dt, ñ i lư ng này ñư c ký hi u là Dn. nh , t c ñ tính toán. Vì v y, ch n s lư ng t p m cho m i bi n ñ u vào là 7 và bi n ñ u ra là 7, c th như sau:
15 16 +E ∈ {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}. + Dn ∈ {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}. + CU ∈ {{NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}. Trong ñó ký hi u: + NB – Âm nhi u; + NM – Âm v a; + NS – Âm ít; + ZE – Zero. + PB – Dương nhi u; Hình 4.3. Xác ñ nh t p m cho bi n vào Dn + PM – Dương v a; +PS – Dương ít. 4.1.3. Xác ñ nh hàm liên thu c Hàm liên thu c là v n ñ c c kỳ quan trong và r t khó nói chính xác. Nhưng trong k thu t ñi u khi n thư ng ưu tiên ch n hàm liên thu c ki u hình tam giác ho c hình thang. Các lo i này có bi u th c ñơn gi n, tính toán d dàng, tuy nhiên các hàm liên thu c này ch g m các ño n th ng nên không m m m i các ñi m gãy. Hình 4.4. Xác ñ nh t p m cho bi n ra CU 4.1.4. Xây d ng các lu t ñi u khi n D a vào b n ch t v t lý, các s li u vào ra có ñư c, kinh nghi m, và d a vào ñ c tính quá ñ thư ng g p c a h th ng ñi u khi n dùng PID Ta có th xây d ng lu t ñi u khi n như sau: N u E dương nhi u và Dn là Zero Thì CU dương nhi u. N u E Zero và Dn là dương nhi u Thì CU âm v a. V i suy lu n tương t , m i m t bi n ra ta có t h p c a 7 x 7 = 49 lu t c th như sau: Hình 4.2. Xác ñ nh t p m cho bi n vào E
17 18 B ng 4.1: Lu t ñi u khi n ti n hành quá trình th nghi m v i các giá tr J ñ t khác nhau ñ phát hi n các “l h ng”, n u có “l h ng” xu t hi n ta ph i quay l i ñi u E ch nh b ch nh ñ nh m b ng cách ñi u ch nh l i ñ che ph lên nhau CU c a các giá tr ngôn ng , ñi u ch nh l i các lu t ñi u khi n, trư ng NB NM NS ZE PS PM PB h p b ñi u khi n làm vi c không n ñ nh thì ta ph i ki m tra l i lu t NB ZE PS PM PB PB PB PB “N u . . . thì” cơ s . Sau khi bi t ch c b ñi u khi n ñã n ñ nh và không có “l h ng”, ta ti n hành t i ưu hoá các tr ng thái làm vi c NM NS ZE PS PM PB PB PB c a nó theo các ch tiêu ch t lư ng ñ ng và tĩnh. Đ ch nh ñ nh b ñi u khi n theo các ch tiêu này ta ph i hi u ch nh hàm liên thu c, NS NM NS ZE PM PM PB PB thi t l p các nguyên t c ñi u khi n ph và thay ñ i m t s nguyên t c ñi u khi n. Cu i cùng ta ñư c b ñi u khi n m như ñã trình bày. Dn ZE NB NM NS ZE PM PS PB 4.2. XÂY D NG MÔ HÌNH MÔ PH NG: 4.2.1. Xây d ng mô hình ñ i tư ng ñi u khi n PS NB NB NM NS NM(0.9) ZE PM D a trên mô t ñ ng l c h c c a ñ ng cơ ñi n m t chi u và mô hình mô ph ng h th ng ñi u ch nh hai thông s b ng hai b bi n ñ i PM NB NB NB NM NM NS PS BĐ1 và BĐ2 (Hình 2.18 và hình 1.19, m c 2.2.6 và 2.2.7) c a ñ i tư ng, ta xây d ng mô hình ñ i tư ng ñi u khi n trên n n Simulink PB NB NB NB NB NB NB ZE như sau: Dùng lu t h p thành Sum-Prod, gi i m theo phương pháp tr ng tâm, Khi ñó h s CU ñư c tính toán lúc ñi u khi n là: 49 ∑y −l p µ A (e(t ) ).µ B (dn / dt ) l l CU (t ) = l =1 49 ∑ µ (e(t ) ).µ (dn / dt ) l =1 Al Bl Trong ñó y − l là tâm c a các t p m tương ng p Sau khi xây d ng mô hình mô ph ng bao g m b ñi u khi n m Hình 4.5. Mô hình ñ i tư ng ñi u khi n trên n n Simulink ñ ñi u khi n t c ñ ñ ng cơ, và ñ i tư ng ñi u khi n là ñ ng cơ, ta
19 20 4.2.2. Xây d ng mô hình b ñi u khi n D a vào sơ ñ mô hình h th ng ñi u ch nh hai thông s dùng PID (hình 2. 19, m c 2.2.7) ta s d ng b ñi u khi n m ñ thay th cho b ñi u khi n PID vòng t c ñ , ñ ñi u khi n t c ñ ñ ng cơ. Th c hi n k t n i gi a b ñi u khi n m và ñ i tư ng ñi u khi n, ñư c xây d ng trên n n Simulink như (hình 4.6). Thông s ñ ng cơ ñư c khai báo trên m.file v i tên: Thongsodongco. Hình 4.7. Mô hình h th ng ñi u ch nh hai thông s b ng ñi u khi n m trên n n Simulink ñư c rút g n. 4.3. K T QU MÔ PH NG 4.3.1. Trư ng h p không có t i Hình 4.6. Mô hình h th ng ñi u ch nh hai thông s b ng ñi u khi n m trên n n Simulink T mô hình ñ i tư ng (Hình 4.5) và mô hình h th ng ñi u ch nh hai thông s b ng ñi u khi n m (Hình 4.6), ta rút ra ñư c mô hình Hình 4.8. Đáp ng t c ñ c a ñ ng cơ khi không có t i h th ng ñi u ch nh hai thông s b ng ñi u khi n m trên n n Simulink ñư c rút g n như sau.
21 22 4.4. SO SÁNH B ĐI U KHI N M V I B ĐI U KHI N PID 4.4.1. Trư ng h p không có t i Hình 4.9. Sai l ch t c ñ c a ñ ng cơ khi không có t i 4.3.1. Trư ng h p có t i Hình 4.12. Đáp ng t c ñ c a ñ ng cơ khi không có t i Hình 4.13. Sai l ch t c ñ c a ñ ng cơ khi không có t i Hình 4.10. Đáp ng t c ñ c a ñ ng cơ khi có t i 4.4.2. Trư ng h p có t i Hình 4.11. Sai l ch t c ñ c a ñ ng cơ khi có t i Hình 4.14. Đáp ng t c ñ c a ñ ng cơ khi có t i
23 24 K T LU N VÀ KI N NGH Lu n văn “ ng d ng ñi u khi n m trong h th ng ñi u ch nh t c ñ ñi u ch nh hai thông s ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p” có nhi m v thi t k b ñi u khi n PID ñi u khi n t c ñ ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p b ng cách ñi u ch nh hai thông s và dùng ñi u khi n m ñ thay cho b ñi u khi n PID vòng t c ñ . 1. K t lu n Lu n văn ñã gi i quy t ñư c các v n ñ sau: - Thi t k PID tương t cho h th ng ñi u ch nh t c ñ ñi u Hình 4.15. Sai l ch t c ñ c a ñ ng cơ khi có t i ch nh hai thong s ñ ng cơ m t chi u kích t ñ c. 4.5. K T LU N CHƯƠNG 4 - Nghiên c u ñ c ñi m c a ñi u khi n m . V i k t qu mô ph ng trên ta nh n th y r ng v i b ñi u khi n - ng d ng b ñi u khi n m v i ñ i tư ng ñi u khi n là ñ ng m như ñã thi t k thì ch t lư ng c a h th ng luôn luôn ñư c ñ m cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p. b o khi t i c a ñ ng cơ thay ñ i. Qua các k t qu thu ñư c t mô ph ng h th ng trên n n Khi có t i ta nh n th y r ng b ñi u khi n m thi t k ch t lư ng Simulink cho th y: Các b ñi u khi n mà lu n văn ñã xây d ng là ñ t c a h th ng luôn luôn n ñ nh, còn b ñi u khi n PID khi có t i thì yêu c u, ñ quá ñi u ch nh, sai l ch r t nh , th i gian ñáp ng nhanh, h th ng thay ñ i sau 0.7 giây m i n ñ nh. s l n dao ñ ng c a h truy n ñ ng ñ u t t. Như v y b ñi u khi n K t qu mô ph ng thu ñư c hoàn toàn phù h p v i các k t qu ñã nghiên c u trong lu n văn hoàn toàn ñáp ng ñư c các yêu c u v nghiên c u lý thuy t, ñi u này ch ng t r ng thu t toán và cách th c ch t lư ng ñi u khi n cho h truy n ñ ng và có kh năng ng d ng xây d ng b ñi u khi n m là ñúng ñ n và ch t lư ng hơn b ñi u vào th c t ñi u khi n. khi n PID. Ngoài ra, ta cũng th y r ng vi c xây d ng mô hình mô ph ng K t qu mô ph ng m t l n n a ñã minh ch ng và kh ng ñ nh trên Matlab/Simulink ch phù h p cho giai ño n phân tích ñ i tư ng, r ng vi c áp d ng b ñi u khi n m hoàn toàn có th ñ m ng ñư c ph c v cho vi c thi t k , gi m chi phí trong quá trình nghiên c u yêu c u ch t lư ng ñi u khi n c a h truy n ñ ng. thi t k các b ñi u khi n. Do kh năng có h n, kh i lư ng công vi c tương ñ i nhi u nên lu n án ch d ng l i mô ph ng, chưa ñi vào mô hình th c t . 2. Ki n ngh cho nh ng nghiên c u ti p theo - Ti p t c nghiên c u ñ áp d ng vào mô hình th c t .