TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu điều khiển dự báo cho hệ biến tần động không đồng ba pha nguyên lý tựa theo từ thông rotor NGUYỄN THỊ HIÊN Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quang Địch Viện: Điện HÀ NỘI, 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu điều khiển dự báo cho hệ biến tần động không đồng ba pha nguyên lý tựa theo từ thông rotor NGUYỄN THỊ HIÊN Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quang Địch Viện: Điện HÀ NỘI, 2020 Chữ ký GVHD CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: NGUYỄN THỊ HIÊN Đề tài luận văn: Nghiên cứu điều khiển dự báo cho hệ biến tần động không đồng ba pha nguyên lý tựa theo từ thông rotor Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Mã số HV: CB180119 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 30/10/2020 với nội dung sau: - Chương 3: Bổ sung thêm phần nghịch lưu đa mức + Sửa tả cơng thức - Chương 4: Sửa lại tên hình mơ + Sửa lỗi tả Hà Nội, Ngày tháng năm 2020 Giảng viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Quang Địch Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hiên CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn “Nghiên cứu điều khiển dự báo cho hệ biến tần động không đồng ba pha nguyên lý tựa theo từ thông rotor” nhận giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn tập thể cán làm việc Viện Kỹ thuật điều khiển tự động hóa, Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện không tạo điều kiện việc hỗ trợ trang thiết bị, vật tư cần thiết đáp ứng định hướng phát triển mà luận văn hướng tới mà tạo môi trường học tập, nghiên cứu sôi nổi, hiệu chun nghiệp Chính yếu tố góp phần khơng nhỏ để tơi hồn thành luận văn Qua đây, tơi xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Quang Địch – Giám đốc Viện Kỹ thuật điều khiển tự động hóa, tất cán làm việc Viện Tôi học hỏi nhiều làm việc với tập thể đồn kết có kiến thức chun môn sâu Hà Nội, ngày tháng Tác giả năm 2020 Nguyễn Thi Hiên MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC HÌNH VẼ III DANH MỤC BẢNG BIỂU V DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VI LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1.1 CẤU TẠO 1.1.1 Stator 1.1.2 Rotor 1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1.3.1 Phương pháp điều khiển vô hướng (V/f = const) 1.3.2 Điều khiển có hướng 1.4 MƠ HÌNH TỐN ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA 11 1.4.1 Các phương trình động 12 1.4.2 Mơ hình tốn động 12 1.5 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ VECTOR KHÔNG GIAN 21 1.6 TỔNG KẾT CHƯƠNG 25 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỰA THEO TỪ THÔNG ROTOR 26 2.1 KHÁI QUÁT VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỰA TỪ THÔNG (FOC) 26 2.2 NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỰA TỪ THÔNG ROTOR 27 2.2.1 Phương pháp điều khiển trực tiếp 27 2.2.2 Phương pháp điều khiển gián tiếp 28 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BỘ ĐIỀU KHIỂN DÒNG STATOR 32 2.3.1 2.4 Phương pháp điều khiển tuyến tính 32 TỔNG KẾT CHƯƠNG 35 CHƯƠNG XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO (MPC) 37 i 3.1 KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO MPC 37 3.1.1 Phương pháp điều khiển FCS 37 3.1.2 Ngun lý hoạt động mơ hình dự báo FCS 38 3.2 BỘ NGHỊCH LƯU ĐA MỨC 39 3.3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO DÒNG ĐIỆN 41 3.3.1 Phương trình dự báo 43 3.3.2 Thiết kế mạch điều khiển dự báo dòng điện 44 3.4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ FOC – MPC 47 3.5 TỔNG KẾT CHƯƠNG 50 CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 51 4.1 MÔ PHỎNG TRÊN MATLAB 51 4.1.1 Kết mơ FOC với điều khiển dịng tuyến tính PI 52 4.1.2 Kết mơ FOC với điều khiển dự báo dòng MPC 56 4.2 TỔNG KẾT CHƯƠNG 61 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 65 ii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu tạo động không đồng Hình 1.2 Cấu tạo stator Hình 1.3 Cấu tạo rotor lồng sóc Hình 1.4 Rotor dây quấn Hình 1.5 Cấu trúc điều khiển U/f Hình 1.6 Điều khiển trực tiếp moment Hình 1.7 Cấu trúc đơn giản hệ thống điều khiển tựa từ thông rotor 11 Hình 1.8 Sơ đồ thay ĐCKĐB 11 Hình 1.9 Xây dựng vector dịng stator từ ba dòng pha 13 Hình 1.10 Vector dịng stator hệ tọa độ cố định αβ hệ tọa độ quay dq 15 Hình 1.11 Mơ hình ĐCKĐB hệ tọa độ dq 16 Hình 1.12 Mơ hình trạng thái song tuyến ĐCKĐB hệ tọa độ dq 18 Hình 1.13 Mơ hình gián đoạn ĐCKĐB hệ tọa độ từ thông rotor biểu diễn ma trận 20 Hình 1.14 Sơ đồ mạch nghịch lưu ĐCXCBP ni biến tần nguồn áp 21 Hình 1.15 Các vector điện áp chuẩn hệ tọa độ αβ 22 Hình 1.16 Thực vector điện áp từ hai vector biên 22 Hình 1.17 Mẫu xung vector điện áp thuộc S1 24 Hình 2.1 Mơ hình điều khiển định hướng theo từ thơng rotor trực tiếp 27 Hình 2.2 Mơ hình điều khiển định hướng theo từ thơng rotor gián tiếp 28 Hình 2.3 Sơ đồ điềukhiển định hướng từ thông rotor 29 Hình 2.4 Sơ đồ mạch vịng điều khiển dòng điện isd 34 Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc điều khiển dự báo MPC 38 Hình 3.2 Chiến lược điều khiển dự báo 38 Hình 3.3 Sơ đồ nghịch lưu đa mức 39 Hình 3.4 Cấu trúc nghịch lưu đa mức 40 Hình 3.5 Trạng thái đống cắt cell 41 Hình 3.6 Sơ đồ cấu trúc điều khiển dự báo dòng MPC 42 Hình 3.7 Mơ hình ước lượng từ thơng 45 Hình 3.8 Sơ đồ khối dự báo dòng điện MPC 46 iii Hình 3.9 Sơ đồ khối hàm mục tiêu 47 Hình 3.10 Sơ đồ cấu trúc điều khiển vòng tốc độ 48 Hình 4.1 Mơ hình điều khiển theo nguyên lý tựa từ thông rotor FOC .52 Hình 4.2 Kết mơ dịng điện isd với điều khiển tuyến tính PI .52 Hình 4.3 Kết mơ dịng điện isd với điều khiển tuyến tính PI .53 Hình 4.4 Kết mô đáp ứng tốc độ động với điều khiển tuyến tính PI 53 Hình 4.5 Kết đáp ứng moment với điều khiển tuyến tính PI 54 Hình 4.6 Mơ hình điều khiển theo ngun lý tựa từ thông rotor FOC Rr thay đổi .54 Hình 4.7 Kết mơ đáp ứng tốc độ động .55 Hình 4.8 Kết mơ đáp ứng moment 55 Hình 4.9 Đáp ứng dịng điện ba pha iabc 56 Hình 4.10 Mơ hình điều khiển dự báo tựa theo ngun lý tựa từ thơng rotor FOC 56 Hình 4.11 Kết mơ dịng điện isd với điều khiển dự báo 57 Hình 4.12 Kết mơ dòng điện isq với điều khiển dự báo 57 Hình 4.13 Kết mơ đáp ứng tốc độ với điều khiển dự báo 58 Hình 4.14 Kết đáp ứng moment với điều khiển dự báo 58 Hình 4.15 Sơ đồ cấu trúc MPC – Rr thay đổi 59 Hình 4.16 Đáp ứng tốc độ quay w 59 Hình 4.17 Đáp ứng moment Te 60 Hình 4.18 Đáp ứng dịng điện ba pha .60 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng quy ước số mơ hình tốn 12 Bảng 1.2 Các vector điện áp ứng với trạng thái chuyển mạch nghịch lưu 21 Bảng 1.3 Trạng thái logic vector góc phần sáu S1 23 Bảng 4.1 Bảng thông số động 51 v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng việt Tiếng anh KĐB-RLS Không đồng - rotor lồng sóc FOC Điều khiển định hướng từ thông Field orient control IM Động không đồng Induction motor MPC Model predictive control PCC-MPC Predictive Current Control Model Predictive Control PTC-MPC Predictive Torque Control Model Predictive Control FCS-MPC Finite Control Set- Model Predictive Control MCKTĐL Một chiều kích từ độc lập NLNA Nghịch lưu nguồn áp ĐCKĐB Động không đồng SFC Sensorless vector control DTC Direct torque control PI Bộ điều khiển PI Proportional integral DC Direct current AC Alternating Current MHTT Mô hình từ thơng T4 R Tựa theo từ thơng rotor vi Hình 4.3 Kết mơ dịng điện isd với điều khiển tuyến tính PI Qua mơ cho thấy Tại t = động chế độ khởi động dòng isd =14,7 (A) lớn 3,12 lần dòng định mức Thời gian độ t = 0.55(s) để dòng điện isd đạt chế độ xác lập w 150 100 w:1 w:2 50 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Time(s) Hình 4.4 Kết mô đáp ứng tốc độ động với điều khiển tuyến tính PI Tại thời điểm t=0 tốc độ động tăng dần Tại thời điểm t = 0.4(s) tốc độ động bám tốc độ đặt 53 Hình 4.5 Kết đáp ứng moment với điều khiển tuyến tính PI Kết đáp ứng moment Từ thời điểm t = 0(s) đến t = 0.45(s) động khởi động Từ thời điểm t = 0.45(s) đến t = 0.52(s) thời gian độ Tại thời điểm t = 0.52(s) sau bám sát giá trị đặt Để đánh giá độ bền vững hệ truyền động điện sử dụng phương pháp điều khiển PI – FOC, dựa vào thay đổi thông số động Lm, Rr, Rs Em chọn dựa vào thay đổi điện trở rotor (Rr) Hình 4.6 Mơ hình điều khiển theo ngun lý tựa từ thơng rotor FOC Rr thay đổi 54 Hình 4.7 Kết mô đáp ứng tốc độ động Với giá trị Rr thay đổi ta có nhận xét thời điểm t=0, t = 0.4, t = 1, t = 1.4 Tại thời điểm t = 0.4(s) đến t = 0.6(s) động tăng tốc Tại thời điểm t = 0.6(s) đến t = 1.2(s) tốc độ thực động bám sát giá trị đặt (Động xác lập R thay đổi đến 60%) Khi Rr vượt 60% giá trị Rr ban đầu biên độ tốc độ giảm, từ t = 1.4(s) trở tốc độ thực không bám sát tốc độ đặt 20 Te(N/m) 15 10 Ref Real 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Time(s) Hình 4.8 Kết mơ đáp ứng moment Khi giá trị Rr thay đổi (tăng lên) ta xét thời điểm t = 0, t = 0.4, t = Tại thời điểm t = thi biên độ moment bám sát giá trị đặt Tại thời điểm t = trở đến t = 0.6 thời gian độ (thay đổi 17.6%) trở lại giá trị xác lập Từ thời gian t = 0.6 tở đáp ứng momen bám sát với giá trị đặt thay đổi 17.6% 55 iabc 10 -5 -10 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Time(s) Hình 4.9 Đáp ứng dòng điện ba pha iabc Đáp ứng dòng iabc từ t = 0(s) đến t = 0.4(s) dòng pha chưa tạo dao động sin Từ t = 0.4(s) đến t = 0.6(s) biên độ dao động sóng sin tăng lên Từ t = 0.6(s) đến t =2(s) dòng dao động với biên độ ổn định Bộ điều khiển PI thiết kế đơn giản, hệ ổn định tần số xác định nhiên moment thay đổi, moment quán tính thay đổi, điện trở thay đổi điều khiển PI khơng đáp ứng u cầu tốn em nghiêm cứu phương pháp điều khiển phi tuyến để đáp ứng u cầu tốn đề 4.1.2 Kết mơ FOC với điều khiển dự báo dòng MPC Hình 4.10 Mơ hình điều khiển dự báo tựa theo ngun lý tựa từ thơng rotor FOC 56 Hình 4.11 Kết mơ dịng điện isd với điều khiển dự báo Đáp ứng dòng điện isd thời điểm t = đến t = 0.1(s) động độ Từ thời gian t = 0.1(s) trở hệ thống chế độ xác lập bám sát giá trị đặt Hình 4.12 Kết mơ dịng điện isq với điều khiển dự báo Tại t = 0(s) đến t = 0.2(s) động khởi động dần đặt đến giá trị xác lập Tại t = 0.2(s) đến t = 0.55(s) động trạng thái độ Từ t = 0.55(s) trở dộng bám giá trị đặt 57 Hình 4.13 Kết mô đáp ứng tốc độ với điều khiển dự báo Từ t = 0(s) đến t = 0.4(s) thời gian tăng tốc động Từ t =0.4(s) trở tốc độ động bám sát giá trị đặt Hình 4.14 Kết đáp ứng moment với điều khiển dự báo Từ thời điểm t = 0(s) đến t = 0.45(s) động khởi động Từ thời điểm t = 0.45(s) đến t = 0.52(s) thời gian độ Tại thời điểm t = 0.52(s) sau bám sát giá trị đặt 58 Hình 4.15 Sơ đồ cấu trúc MPC – Rr thay đổi Khi thay đổi thơng số Rr kết mơ đại lượng sau: w(rad/s) 150 100 50 w:1 w:2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Time(s) Hình 4.16 Đáp ứng tốc độ quay w Tốc độ động thay đổi Rr thời điểm điệc thể qua hình sau: Tại thời điểm t = 0(s) đến t = 0.4(s) thời gian động tăng tốc gái trị thực bám giá trị đặt Tại thời điểm t = 0.4(s) đến t = 1.7(s) tốc độ động chế độ xác lập bám sát giá trị đặt Tại thời điểm t = 1.7(s) đến t = 2(s) Khi Rr vượt 60% giá trị Rr ban đầu biên độ tốc độ giảm, từ t = 1.7(s) trở biên độ tốc độ thực sụt giảm mạnh bị điều khiển 59 Te:1 Te:2 40 Te(N/s) 20 -20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Time(s) Hình 4.17 Đáp ứng moment Te Đáp ứng moment động thay đổi Rr thời điểm điệc thể qua sau: Tại thời điểm t = 0(s) đến t = 0.2(s) biên độ moment thực bị tăng lên, giá trị thực bám giá trị đặt Tại thời điểm t = 0.4(s) đến t = 1.7(s) tốc độ động chế độ xác lập bám sát giá trị đặt Tại thời điểm t = 1.7(s) đến t = 2(s) Khi Rr vượt 60% giá trị Rr ban đầu biên độ moment tăng, từ t = 1.7(s) trở tốc độ thực bám tốc độ đặt iabc 20 Ia Ib Ic 10 -10 -20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Time(s) Hình 4.18 Đáp ứng dòng điện ba pha Đáp ứng dòng iabc từ t = 0(s) đến t = 0.4(s) dòng pha tạo dao động sin với biên độ nhỏ 60 Từ t = 0.4(s) đến t = 0.6(s) biên độ dao động sóng sin tăng lên Từ t = 0.6(s) đến t =1.7(s) dòng dao động với biên độ ổn định Từ t = 1.7(s) đến t = 2(s) biên dộ sóng sin tăng lên Khơng giữ ổn đinh Từ kết mơ phỏng, ta có bảng đánh giá đáp ứng động học dòng stator phương pháp điều khiển thời gian xác lập độ điều chỉnh dịng stator Qua kết mơ đánh giá, nhận thấy hai phương pháp thực thiết kế ĐK dịng stator có đáp ứng nhanh, xác cách ly hai thành phần dòng điện isd isq Tuy nhiên thời gian xác lập nhanh (0.05s) (0,25S) phương pháp điều khiển PCC có ưu so với ĐK PI-FOC Đồng thời sử dụng dòng điện xoay chiều iα ,iβ để dự báo dòng stator nên đáp ứng dịng stator PCC có biên độ lớn so với PI-FOC Bên cạnh tiêu chí đánh giá độ bền hệ truyền động thể qua thông số động KĐB-RLS điện trở stator R s , điện trở rotor R r , điện cảm L m tăng lên, khơng cịn xác so với kết tính tốn, dẫn đến tốc độ thực khơng bám tốc độ đặt, biên độ mơ-men lớn, chất lượng truyền động điện bị ảnh hưởng Từ kết mô nhận thấy điện trở rotor (Rr) tăng lên 60% biên độ mơ-men thay đổi, phương pháp điều khiển PCC 65% ; PIFOC 17.6%, cịn đáp ứng tốc độ thực khơng bám với tốc độ đặt, biên độ tốc độ sụt giảm mạnh với phương pháp điều khiển PCC 73.33%, PI-FOC 20% Tổng méo sóng hài dịng stator với PCC 3,5% PI-FOC 1.31% Qua kết này, nhận thấy độ ổn định phương pháp điều khiển dịng stator ổn định thơng số động thay đổi, phương pháp điều khiển PCC nhạy với thống số động thay đổi hay khơng xác với thực tiễn so với PI-FOC 4.2 Tổng kết chương Phương pháp điều khiển PCC chiến thuật điều khiển hệ thống truyền động điện cho thấy vượt trội thời gian đáp ứng nhanh, khả áp đặt xác dịng điện stator sau số hữu hạn chu kỳ trích mẫu, cách lý hai thành phần dòng stator Tuy nhiên đáp ứng dòng stator, mơ-men có biên độ lớn, nhạy với thay đổi, khơng xác thống số 61 động Bên cạnh phương pháp điều khiển PCC phải có chu kỳ trích mẫu lớn để đạt hiệu tốt Để khắc phục nhược điểm thường sử dụng phương pháp điều khiển chu kỳ trích mẫu hay dự đốn nhiều trạng thái Cách dự báo nhiều trạng thái làm giảm tần số chuyển mạch điện tử công suất đáng kế, mà không ảnh hưởng đến ổn định trạng thái hiệu suất trạng thái đáp ứng tốt với tần số chuyển mạch tương ứng Và để phát huy hết khả dự đốn nhiều trạng thái, sử dụng biến tần đa mức lựa chọn đắn, vấn đề tiếp tục nghiên cứu Trong điều khiển dịng stator PI - FOC cho thấy ổn định hệ thống truyền động điện, bị ảnh hưởng tác động từ thông số động so với cấu trúc điều khiển dự báo dòng điện PCC Kết đáp ứng động học tốt yêu cầu trường hợp thơng số động xác phụ tải biến động Hạn chế giải sử dụng phương pháp điều khiển phi tuyến Đây định hướng, tư vấn cho kỹ sư việc lựa chọn thiết kế điều chỉnh dòng stator đảm bảo tiêu chí nhanh, xác tách kênh, dẫn đến đáp ứng mô-men áp đặt nhanh, điều chỉnh tốc độ động yêu cầu công nghê Đây hướng mở nghiến cứu điều khiển tốc độ hệ truyền động động KĐB với phụ tải đa dạng, biến động lý thuyết triển khai thực tiễn 62 KẾT LUẬN Luận văn xây dựng thuật toán điều khiển dự báo FCS- MPC cho ĐCKĐB cấp nguồn nghịch lưu ba mức dựa theo ngun lí tựa từ thơng rotor, đồng thời xây dựng mơ hình mơ phần mềm Matlabsimulink Các kết thu Matlab khẳng định ưu điểm bật phương pháp điều khiển dự báo FCS(PCC)- MPC Tuy nhiên, luận văn chưa thực nghiệm thành công việc điều khiển động thực tế Hướng phát triển đồ án tăng số mức NLĐM thực nghiệm điều khiển động thực tế Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Quang Địch hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Do hạn thời gian lực thân, luận văn khơng tránh thiếu sót Em mong góp ý thầy để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Quang NP, Dittrich JA (2015) Vector Control of Three-Phase AC Machines – System Development in the Practice Springer Berlin Heidelberg, 2nd Edition [2] Nguyễn Phùng Quang (2016) Điều khiển vector truyền động điện xoay chiều ba pha Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, ISBN:978-604-95-0029-9 [3] Nguyễn Doãn Phước, Cơ sở lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội [4] Wang, F.; Zhang, Z.; Davari, S.A.; Fotouhi, R.; Khaburi, D.A.; Rodriguez, J.; Kennel, R An Encoderles Predictive Torque Control for an Induction Machine With a Revised Prediction Model and EFOSMO IEEE Trans Ind Electron 2014, 61, 6635–6644 [5] Liuping Wang, Sahn Chai, Deaf Yoo, Lu Gan, Ki Ng (2015), PID and predictive control of electrical drives and power, Mar 2015, Wiley-IEEE Press, ISBN: 978-1-118-33944-2 [6] Võ Thanh Hà, Hoàng Thành Nam, Nguyễn Phùng Quang, Nghiên cứu điều khiển dự báo cho hệ truyền động tựa từ thông rotor biến tần - động không đồng – Hội nghị-Triển lãm quốc tế Điều khiển Tự động hoá VCCA2017 (12/2017), pp 501-506 [7] Lie Wu, Xu Mei, “Predictive Current Control of an induction Machine Fed by a Two-level Voltage source Inverter [8] Geyer, T.; Papafotiou, G.; Morari, M Model Predictive Direct Torque Control—Part I: Concept, Algorithm, and Analysis IEEE Trans Ind Electron 2009, 56, 1894–1905 [9] Barrero, F.; Prieto, J.; Levi, E.; Gregor, R.; Toral, S.; Duran, M.J.; Jones, M An Enhanced Predictive Current Control Method for Asymmetrical SixPhase Motor Drives IEEE [10] Ha Thanh Vo, Minh Trong Tran, Nam Thanh Hoang, Dich Nguyen Quang Phuong Hoang Vu, Hoang Trung Thong, “FCS-Model Predictive Control of Induction Motors fed by MultilLevel Casaded H-Bridge Invert 64 PHỤ LỤC File cài đặt thông số động Rr = 2; Lr_sigma Lm %Dien tro rotor = 10e-3; = 0.3642; %Dien cam ro rotor (H) %Ho cam (H) Lr = Lr_sigma + Lm; Tr = Lr/Rr; %Hang so thoi gian rotor File cài đặt thông số động Rr thay đổi Mfile FOC %Thong so dong co: Pdm = 2.2*10^3; %W fdm = 50; %Hz Udm = 400; %V ndm = 2880; %rpm J = 0.0018; %kg.m2 Rs = 1.99; %ohm Rr = 1.99; %ohm Ls_sigma = 0.043; %H Lr_sigma = 0.043; %H Lm = 0.2642*1.2; %H Idm = 4.7; %A zp = 1; %so doi cuc F = 0.001; % Friction factor (N.m.s) %Tinh toan: Ls = Ls_sigma + Lm; Lr = Lr_sigma + Lm; sigma = 1-(Lm*Lm)/(Lr*Ls); Tr = Lr/Rr; Ts1 = Ls/Rs; T_sigma=1/(1/(sigma*Ts1)+(1-sigma)/(sigma*Tr)); Knl=22; Tnl=0.001; %Bo dieu khien dong Ri: Kpi=0.4484; sigma*Ls/(2*Knl*Tnl); Tii=0.5; sigma*Ts1; %Bo dieu khien toc Rw: isd0=5; 65 fir_rd=Lm*isd0; K1=3*fir_rd*Lm*zp*zp/(2*Lr*J); Kpw=1/(2*K1*2*Tnl); Kiw=1/(8*K1*(2*Tnl)*(2*Tnl)); Tiw=Kpw/Kiw; %Sample time: T=1e-4; Ts=1e-4; %P=0.4; %I=0.1; Mfile MPC Pdm = 2.2*10^3; %W fdm = 50; %Hz J = 0.0018; %Momen quan tinh (kg.m2) Rs = 1.99; %Dien tro stato Rr = 1.99; %Dien tro rotor Ls_sigma = 0.043; %Dien cam ro stato (H) Lr_sigma = 0.043; %Dien cam ro rotor (H) Lm = 0.3642; %Dien cam tu hoa (H) p = 1; %So doi cuc Ls = Ls_sigma + Lm; %Dien cam stato Lr = Lr_sigma + Lm; %Dien cam rotor Tr = Lr/Rr; %Hang so thoi gian rotor Ts = 50e-6; %Thoi gian trich mau kr = Lm/Lr; R_sigma = Rs + kr*kr*Rr; sigma = - (Lm*Lm)/(Ls*Lr); L_sigma = sigma*Ls; to_sigma = sigma*Ls/R_sigma; to_r = Lr/Rr; %%%% F = 0.001; % Friction factor (N.m.s) Khi thay đổi giá trị Rr Mfile MPC Pdm = 2.2*10^3; %W fdm = 50; %Hz J = 0.0018; %Momen quan tinh (kg.m2) Rs = 1.99; %Dien tro stato Rr = 1.99; %Dien tro rotor 66 Ls_sigma = 0.043; %Dien cam ro stato (H) Lr_sigma = 0.043; %Dien cam ro rotor (H) Lm = 0.3642; %Dien cam tu hoa (H) p = 1; %So doi cuc Ls = Ls_sigma + Lm; %Dien cam stato Lr = Lr_sigma + Lm; %Dien cam rotor Tr = Lr/Rr; %Hang so thoi gian rotor Ts = 50e-6; %Thoi gian trich mau kr = Lm/Lr; R_sigma = Rs + kr*kr*Rr; sigma = - (Lm*Lm)/(Ls*Lr); L_sigma = sigma*Ls; to_sigma = sigma*Ls/R_sigma; to_r = Lr/Rr; % Udm = 400; %V % ndm = 2880; %Toc dinh muc (rpm) % Idm = 4.7; %Dong dien dinh muc (A) % sigma = 1-(Lm*Lm)/(Lr*Ls); % Ts1 = Ls/Rs; %Hang so thoi gian stator % T_sigma=1/(1/(sigma*Ts1)+(1-sigma)/(sigma*Tr)); % Knl=22; % Tnl=0.001; % %Bo dieu khien dong Ri: % Kpi=sigma*Ls/(2*Knl*Tnl); % Tii=sigma*Ts1; % % %Bo dieu khien toc Rw: % Kw=22; % Tw=0.001; % Tsw=2*Tnl+Tw; % Kpw=1/(2*zp*Kw*Tsw); % Tiw=4*Tsw; 67 ... luận văn ? ?Nghiên cứu điều khiển dự báo cho hệ biến tần động không đồng ba pha dựa nguyên lý tựa theo từ thơng rotor. ” trình bày chi tiết chương: - Chương 1: Tổng quan động không đồng ba pha - Chương... THỊ HIÊN Đề tài luận văn: Nghiên cứu điều khiển dự báo cho hệ biến tần động không đồng ba pha nguyên lý tựa theo từ thông rotor Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Mã số HV: CB180119... HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu điều khiển dự báo cho hệ biến tần động không đồng ba pha nguyên lý tựa theo từ thông rotor NGUYỄN THỊ HIÊN Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Giảng viên hướng