Báo cáo nghiên cứu khoa học: ỨNG DỤNG MẠNG NƠRON ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG TRONG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

Bài báo nhằm giới thiệu phương pháp ứng dụng mạng nơron để ước lượng từ thông rotor trong hệ truyền động động cơ không đồng bộ. Tính toán từ thông rotor và góc pha trong động cơ không đồng bộ là hai yếu tố quyết định của phương pháp điều khiển tựa theo từ thông rotor, trong các mô hình cũng như trong các phương trình động học của động cơ không đồng bộ luôn tồn tại hằng số thời gian của rotor. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " ỨNG DỤNG MẠNG NƠRON ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG TRONG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 ỨNG DỤNG MẠNG NƠRON ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG TRONG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ APPLICATION OF FLUX ESTIMATION NEURAL NETWORKS TO THE CONTROL OF THE INDUCTION MOTOR DRIVER SYSTEM Võ Như Tiến Lê Kim Anh Trường Cao đẳng Công nghệ Trường Cao đẳng Công nghiệp Tuy Hòa Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Bài báo nhằm giới thiệu phương pháp ứng dụng mạng nơron để ước lượng từ thôngrotor trong hệ truyền động động cơ không đồng bộ. Tính toán từ thông rotor và góc pha trongđộng cơ không đồng bộ là hai yếu tố quyết định của phương pháp điều khiển tựa theo từ thôngrotor, trong các mô hình cũng như trong các phương trình động học của động cơ không đồngbộ luôn tồn tại hằng số thời gian của rotor. Ưu điểm của mạng nơron là có thể xấp xỉ các quanhệ phi tuyến mà không cần biết cấu trúc của quan hệ đó. Các bộ ước lượng từ thông sẽ đượcsử dụng vào sơ đồ điều khiển tựa theo từ thông động cơ không đồng bộ. ABSTRACT This article introduces the application of the flux estimation neural network to thecontrol of the induction motor driver system. The calculations of rotor flux and phase angle inthe induction motor are two main principles for the control method based on rotor flux-orientation. Not only in the prototypes but also in the kinematics equations of the inductionmotor, there always exists the time constant of rotor. The advantage of the neural network isthat it can approximate the non-linear relationships without revealing the structure of those non-linear relationships. The flux estimators are used in the controlling diagram based on themagnetic flux of the induction motor.1. Đặt vấn đề Việc ứng dụng mạng nơron (Artificial Neural Network - ANN) vào ước lượngtừ thông của động cơ được điều khiển bởi biến tần nguồn áp và điều khiển vector tựatheo từ thông rotor là vấn đề mới trong các hệ truyền động động cơ không đồng bộ.Mạng truyền thẳng nhiều lớp được sử dụng trong đó những ngõ vào là giá trị hiện tại vàgiá trị trễ TDL (Tapped Delay Line) của dòng điện và điện áp stator trên trục tọa độ dq.2. Mô hình điều khiển mạng nơron ước lượng từ thông rotor Mạng nơron ước lượng từ thông trong truyền động động cơ KĐB sử dụng hệthống thích nghi mô hình tham chiếu ( Model Reference Adaptive Systems: MRAS).Việc thực hiện của hệ thống được xác định bởi một mô hình, sai số của bộ điều khiểnđược hiệu chỉnh bởi sai số giữa mô hình chuẩn và hệ thống. Mô hình chuẩn sử dụngtrong hệ thích nghi bắt nguồn từ hệ liên tục sau đó được mở rộng sang hệ rời rạc cónhiễu ngẫu nhiên.242 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 ym Mô hình Tham số điều khiển Cơ cấu hiệu chỉnh uc y u Bộ điều khiển Đối tượng Hình 1. Cấu trúc của một hệ thống thích nghi mô hình tham chiếu Mô hình mẫu sẽ cho đáp ứng ngõ ra mong muốn đối với tín hiệu đặt. Hệ thống cómột vòng hồi tiếp thông thường bao gồm đối tượng và bộ điều khiển. Sai số e là sai lệchgiữa ngõ ra của hệ thống và của mô hình mẫu e = y - ym. Bộ điều khiển có thông số thayđổi dựa vào sai số này. Hệ thống có hai vòng hồi tiếp: Hồi tiếp trong là vòng hồi tiếpthông thường và vòng hồi tiếp bên ngoài hiệu chỉnh tham số cho vòng hồi tiếp bên trong.3. Ước lượng từ thông rotor dựa vào dòng điện và điện áp stator trên toạ độ dq Ước lượng từ thông rotor dựa vào mô hình dòng điện và điện áp stator trên trụctoạ độ dq. Dòng điện và điện áp stator trên trục toạ độ dq được tính như sau:▪ Phương trình dòng điện và điện áp stator: ⎡ dψ rdu ) ⎤ ⎧ ⎡ disd ⎤ ⎫ ( ⎢ dt ⎥ Lr ⎪⎡u sd ⎤ ⎢ dt ⎥ ⎪ ⎡isd ⎤ ⎪ ⎪ ⎨⎢ ⎥ − Rs ⎢ ⎥ − σLs ⎢ di ⎥ ⎬ (u ) ⎥ = ⎢ (1) ⎢ dψ rq ⎥ Lm ⎪⎣u sq ⎦ ⎣isq ⎦ ⎢ sq ⎥ ⎪ ⎪ ⎢ dt ⎥ ⎪ ⎢ dt ⎥ ⎣ ⎦⎭ ⎩ ⎣ ⎦▪ Phương trình dòng điện stator và tốc độ rotor: ⎡ dψ rdi ) ⎤ ⎡− 1 ⎤ ...