Xem mẫu
- 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 .
nguon tai.lieu . vn
