BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
NGUYỄN TRỌNG CHÍNH
Đ Ề Ể ỂI U KHI N CHUY N ĐỘNG CHO
ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU SỬ DỤNG LÝ LUẬN SMC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Đ Ề Ể ỰI U KHI N VÀ T ĐỘNG HÓA
Hà Nội – 2011
1
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bả ận đồ lu n văn tố ệt nghi p:“ Đ ề ể ểi u khi n chuy n động
cho động cơ ề ử xoay chi u s dụ ậ ơ ộng lý lu n SMC’’ (Động c không đồng b ).
do tôi tự hoàn thành dưới sự hướng dẫ ủ ầ ễ ăn c a th y giáo PGS.TS. Nguy n V n
Liễn.
Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụ ữ ệng nh ng tài li u được ghi trong
danh mụ ệc tài li u tham khảo, không sử dụ ệng các tài li u nào khác mà không
được liệ ở ầ ệ ảt kê ph n tài li u tham kh o.
Hà Nội, ngày tháng năm2011
Học viên thực hiện
Nguyễn Trọng Chính
2
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
L ………………………...9 ỜI NÓI ĐẦU………………………………………………
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ......................... 10
1.1. Vài nét sơ lược về động cơ không đồng bộ. .................. 10
1.2. Khái niệ ề ơ ộm chung v động c không đồng b . ................ 10
1.2.1. Các phương trình mô tả động cơ ộ không đồng b . .............. 10
1.2.2. ....................... Véc tơ không gian của đại lượng 3 pha.
144
1.2.3. ................................... Hệ tọa độ quay chuẩn.
17
1.3. Mô hình liên tục của động cơ không đồng bộ. ............... 188
1.3.1. Các phương trình cơ ả b n của động cơ không đồng bộ. ........... 188
1.3.2. Mô hình trạng thái của a động cơ trên hệ tọ độ stator (αβ). ........ 19
1.3.3. Mô hình của động c ng bơ không đồ ộ trên hệ ọ t a độ quay ng bđồ ộ
dq)……………………………………………………………………………......24
1.4. M« h×nh gi¸n ®o¹n cña ®éng c¬ trªn hÖ trôc täa độ
quay đồng bộ dq ....................................... 28
1.4.1. M« h×nh gi¸n ®o¹n cña ®éng c¬ trªn hÖ trôc täa
Stato αβ. ........................................... 29
1.5 Tæng quan vÒ hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÒu khiÓn vÐct¬.
35
1.5.1 S¬ l-îc vÒ ph-¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn vÐct¬. ...... 35
3
1.5.2 Ph-¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn vect¬ trùc tiÕp. ...... 38
1.5.3 Ph-¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn vÐc t¬ gi¸n tiÕp ....... 40
1.6. C¸c cÊu tróc c¬ b¶n cña hÖ truyÒn ®éng §CK§B ®iÒu
khiÓn kiÓu T 4R. ....................................... 41
CH N ƯƠNG 2: Đ ỀI U KHIỂN VỊ TRÍ TRUYỀ ĐỘNG ĐIỆN ................................ 46
2.1 Tæng quan vÒ c¸c ph-¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn phi tuyÕn
nãi chung. ............................................ 46
2.1.1. Ph-¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ trong l©n cËn ®iÓm
lµm viÖc. ........................................... 46
2.1.2. §iÒu khiÓn tuyÕn tÝnh h×nh thøc. ............ 48
2.1.3. §iÒu khiÓn bï phi tuyÕn. ..................... 50
2.2 HÖ ®iÒu khiÓn thÝch nghi. ......................... 52
2.2.1 Gain Scheduling ............................. 52
2.2.2 Bé ®iÒu khiÓn thÝch nghi tù chØnh. ............ 54
2.2.3 Bé ®iÒu khiÓn thÝch nghi theo m« h×nh mÉu.
(MRAS). ............................................. 61
2.3. Tổng quan về đ ề i u khiển vị trí. ............................. 62
2.4. Hệ đ ề ỉ i u ch nh vị trí tuyến tính. ............................. 60
2.5. Đ ềi u khiể ến ch độ tr t.ượ .................................. 70
2.5.1. Nguyên tắ đ ềc i u khiển. ................................. 62
CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG SMC Đ ỀI U KHIỂN VECTOR ........................................ 75
3.1. Thiế ế ơ đ ềt k s đồ i u khiển dùng SMC cho động cơ không đồng bộ. ..... 75
3.2. Thiế ết k mô phỏng. ..................................... 70
KẾT LUẬN .......................................................................................................... …….83
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 92
4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ Ế VI T TẮT
Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa
s
u,
s
i V,A Véc tơ đ ệ i n áp và dòng đ ệi n stator
s
R
Ω Đ ệ ởi n tr stator
,
s
d sq
i i A Dòng đ ệ ụi n tr c d,q
,
s
d sq
u u V Đ ệ ụi n áp tr c ,d q
Chữ viết tắt Ý nghĩa
B iĐK Bộ đ ều khiển
CTĐu Chuyển tọa độ iđ ện áp
CTĐ ểi Chuy n tọa độ dòng đ ệi n
Đ Đ ề ỉCD i u ch nh dòng
Đ Đ Đ ề ỉ đ ềC, K i u ch nh, i u khiển
Đ Đ ề ế ơCVTKG i u ch vect không gian
Đ ơ ềCXCBP Động c xoay chi u ba pha
Đ Đ ơ ộCK B Động c không đồng b
Đ Đ ề ỉ ừCTT i u ch nh t thông
DTT Dẫn từ thông
ĐC ωĐ ề ỉ ối u ch nh t c độ
MTu Mạng tính áp
MTi Mạng tính dòng
T4R Tựa t thông Rotor ừ