Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tổng hợp điều khiển hệ thống truyền động bám cho các đối tượng chuyển động chậm

Mục tiêu của luận án là Nghiên cứu tổng hợp hệ thống truyền động bám cho các đối tượng chuyển động chậm thực hiện trên cơ sở ứng dụng lý thuyết điều khiển mới như: điều khiển trượt; điều khiển backstepping trượt thích nghi có tính đến bộ quan sát, bộ lọc để tổng hợp bộ điều khiển. Nghiên cứu đánh giá khả năng nâng cao chất lượng ổn định HTB làm việc ở chế độ chậm, nhằm thay thế HTB đã và đang sử dụng động cơ một chiều bằng HTB sử dụng động cơ xoay chiều 3 pha IPMSM tính đến yếu tố phi tuyến bất định (Mms, Mdh, Mc ...) của bộ truyền cơ khí gây ra, có sử dụng bộ quan sát phụ tải, bù phụ tải.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tổng hợp điều khiển hệ thống truyền động bám cho các đối tượng chuyển động chậm BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ TRẦN ĐỨC CHUYỂNNGHIÊN CỨU TỔNG HỢP ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BÁM CHO CÁC ĐỐI TƯỢNG CHUYỂN ĐỘNG CHẬM LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - NĂM 2016 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ TRẦN ĐỨC CHUYỂNNGHIÊN CỨU TỔNG HỢP ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BÁM CHO CÁC ĐỐI TƯỢNG CHUYỂN ĐỘNG CHẬM Chuyên ngành: Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa Mã số: 62.52.02.16 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS ĐÀO HOA VIỆT 2. TS NGUYỄN THANH TIÊN HÀ NỘI - NĂM 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫncủa PGS. TS Đào Hoa Việt và TS. Nguyễn Thanh Tiên. Các số liệu, kết quảnêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳcông trình nào. Tác giả Trần Đức Chuyển ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo hướngdẫn khoa học, PGS.TS Đào Hoa Việt và TS Nguyễn Thanh Tiên, đã hướngdẫn, vạch ra những nội dung cần giải quyết, sau đó kiểm tra kết quả nghiêncứu, giúp đỡ và khuyến khích tôi hoàn thành luận án này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học và tập thể cán bộ giáoviên Bộ môn Kỹ thuật điện / Khoa Kỹ thuật điều khiển đã quan tâm đóng gópý kiến giúp tôi hoàn thiện nội dung nghiên cứu. Tôi chân thành cảm ơn các đồng nghiệp trong Khoa Điện / Trường ĐHKinh tế Kỹ thuật Công nghiệp / Bộ Công Thương, đã tạo điều kiện giúp đỡ vềmặt khối lượng công việc để tôi có thời gian tập trung thực hiện luận án. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đãluôn thông cảm, động viên, khuyến khích giúp tôi có thêm nghị lực để hoànthành nội dung luận án. iii MỤC LỤC TrangLỜI CAM ĐOAN ........................................................................................... iLỜI CẢM ƠN ................................................................................................ iiMỤC LỤC .................................................................................................... iiiDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU..................................... viDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................ xiMỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BÁM LÀMVIỆC Ở CHẾ ĐỘ CHẬM .............................................................................. 51.1. Khái quát về một số hệ thống truyền động bám cho các đối tượng có chếđộ chuyển động chậm..................................................................................... 5 1.1.1. Khái quát chung về hệ truyền động bám ......................................... 5 1.1.2. Chế độ chậm trong một số hệ thống truyền động bám phức tạp ..... 61.2. Xây dựng mô hình hệ truyền động bám làm việc ở chế độ chậm ............. 9 1.2.1. Xây dựng mô hình phần cơ hệ thống truyền động........................... 9 1.2.2. Mô hình động học đối tượng điều khiển phi tuyến với động cơ chấphành xoay chiều đồng bộ kích từ nam châm vĩnh cửu .................................. 191.3. Mô hình hệ truyền động bám làm việc ở chế độ chậm và những yếu tốảnh hưởng .................................................................................................... 211.4. Những nghiên cứu trong nước và ngoài nước ........................................ 271.5. Đặt vấn đề nghiên cứu ........................................................................... 301.6. Kết luận chương ................................................................................... 32Chương 2. CƠ SỞ TỔNG HỢP ĐIỀU KHIỂN BACKSTEPPING TRƯỢTTHÍCH NGHI CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BÁM PHI TUYẾN.. .. 342.1. Xây dựng phương pháp tổng hợp bộ quan sát trượt mô men cản ........... 34 2.1.1. Phương pháp Backstepping trượt (Backstepping - Sliding mode) .... 34 iv 2.1.2. Tổng hợp bộ quan sát trượt ............................................... ...