Luận văn thạc sĩ: Thiết kế bộ điều khiển Pid thích nghi điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều có mômen quán tính thay đổi

Thiết kế bộ điều khiển Pid thích nghi điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều có mômen quán tính thay đổi nhằm hoàn thiện phương pháp điều khiển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn thạc sĩ: Thiết kế bộ điều khiển Pid thích nghi điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều có mômen quán tính thay đổi 1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N TH M DUNG THI T K B ĐI U KHI N PID THÍCH NGHI ĐI U KHI N T C Đ Đ NG CƠ ĐI N M T CHI U CÓ MÔMEN QUÁN TÍNH THAY Đ I Chuyên ngành : T Đ NG HÓA Mã s : 60.52.60 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng – Năm 2010 2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. Nguy n Hoàng Mai Ph n bi n 1: PGS.TS Nguy n H ng Anh Ph n bi n 2: TS. Tr n Đình Khôi Qu c Lu n văn s ñư c b o v t i H i ñ ng ch m lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 15 tháng 01 năm 2011. 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. 3 M Đ U 1. Lý do ch n ñ tài Cho ñ n nay ñ ng cơ ñi n m t chi u ñóng m t vai trò quan tr ng trong nghành công nghi p cũng như trong cu c s ng c a chúng ta. Đ ng cơ ñi n m t chi u ñư c ng d ng r t ph bi n trong các nghành công nghi p cơ khí, các nhà máy cán thép,nhà máy xi măng, tàu ñi n ng m và các cánh tay Robot. Đ th c hi n các nhi m v trong công nghi p ñi n t v i ñ chính xác cao, l p ráp trong các dây chuy n s n xu t, yêu c u có b ñi u khi n t c ñ . Đ i v i các phương pháp ñi u khi n kinh ñi n, do c u trúc ñơn gi n và b n v ng nên các b ñi u khi n PID (t l , tích phân, ñ o hàm) ñư c dùng ph bi n trong các h ñi u khi n công nghi p. Ch t lư ng c a h th ng ph thu c vào các tham s KP, TI, TD c a b ñi u khi n PID. Nhưng vì các h s c a b ñi u khi n PID ch ñư c tính toán cho m t ch ñ làm vi c c th c a h th ng, do v y trong quá trình v n hành luôn ph i ch nh ñ nh các h s này cho phù h p v i th c t ñ phát huy t t hi u qu c a b ñi u khi n. thì ta ph i bi t chính xác các thông s và ki u c a ñ i tư ng c n ñi u khi n. Hơn n a, b ñi u khi n này ch chính xác trong giai ño n tuy n tính còn trong giai ño n phi tuy n thì các phương pháp ñi u khi n kinh ñi n không th c hi n ñư c. M c tiêu c a ñi u khi n là nâng cao ch t lư ng các h th ng ñi u khi n t ñ ng. Tuy nhiên, trên th c t có r t nhi u ñ i tư ng ñi u khi n khác nhau, v i các yêu c u và ñ c tính ph c t p khác nhau. Do ñó c n ph i ti n hành nghiên c u, tìm ra các phương pháp ñi u khi n c th cho t ng ñ i tư ng. M c ñích cu i cùng là tìm ki m các b ñi u khi n cho các h truy n ñ ng ñi n ngày càng ñ t ñư c ch t lư ng ñi u ch nh cao, m c chi 4 phí th p, và hi u qu ñ t ñư c là cao nh t, ñáp ng các yêu c u t ñ ng hoá truy n ñ ng ñi n và trong các dây chuy n s n xu t. Nh ng năm g n ñây, khoa h c k thu t phát tri n r t m nh m , nh t là ngành ñi n t h c ñi u khi n, công ngh vi x lý v a t o ñi u ki n thu n l i, v a ñ t ra v n ñ ñòi h i là ph i nghiên c u hoàn thi n các h ñi u khi n, ñáp ng yêu c u ngày càng cao c a th c t cu c s ng và phù h p v i xu th phát tri n khoa h c công ngh . Vi c nghiên c u xây d ng b ñi u khi n t c ñ cho ñ ng cơ ñi n m t chi u d a trên các lý thuy t ñi u khi n hi n ñ i là m t v n ñ r t c n thi t, trong vi c g n li n gi a nhi m v nghiên c u và th c ti n cu c s ng. Đ ph c v cho công tác nghiên c u, m t phương pháp ñư c nhi u nhà khoa h c trong và ngoài nư c s d ng r t nhi u ñó là phương pháp ñi u khi n thích nghi.Trong lu n văn tác gi s d ng phuơng pháp ñi u khi n thích nghi và ph n m m Matlab Simulink, xây d ng mô hình hoá và mô ph ng h th ng ñi u khi n, ñây là công c khá ñ c l c tr giúp trong vi c nghiên, có kh năng ng d ng vào vi c nghiên c u mô ph ng h truy n ñ ng ñ ng cơ m t chi u. Đ ng cơ ñi n m t chi u thư ng dùng trong các h th ng truy n ñ ng ñi n ñòi h i ch t lư ng cao. Chính vì v y mà h th ng ñi u khi n cho các h truy n ñ ng này cũng ph i ñáp ng nhi u ch tiêu r t ch t ch . Và nói chung, ph n l n các h th ng truy n ñ ng trong th c t ñ u có c u trúc và tham s không c ñ nh ho c không th bi t trư c. Đ i v i ñ ng cơ ñi n m t chi u, các thông s thư ng b thay ñ i làm nh hư ng ch t lư ng ñi u ch nh c th là: Khi m ch t c a máy ñi n b bão hòa làm ñi n c m m ch ph n ng Lu c a ñ ng cơ suy gi m. Đi n tr m ch ph n ng Ru c a máy ñi n thay ñ i theo nhi t ñ làm vi c, do ñó 5 h ng s th i gian m ch ph n ng Tu = Lu/Ru cũng s thay ñ i trong quá trình làm vi c. V i m ch kích t , t thông Φ có th b thay ñ i d n ñ n h ng s th i gian cơ h c Tc cũng thay ñ i. Khi xét ñ n t i c a các h truy n ñ ng thì mô men quán tính c a t i thư ng b thay ñ i, làm cho mômen quán tính c a h qui ñ i v tr c c a ñ ng cơ thay ñ i. N u b ng các phương pháp ñi u khi n kinh ñi n thì chúng ta g p r t nhi u khó khăn trong vi c tính toán, thi t k b ñi u khi n ñ t ñư c ch t lư ng cao. Do v y vi c nghiên c u và ng d ng phương pháp ñi u khi n thích nghi ñ ñi u khi n t c ñ ñ ng cơ ñi n m t chi u ñang là hư ng nghiên c u ñư c r t nhi u ngư i quan tâm và là hư ng nghiên c u có nhi u tri n v ng, cũng như có nhi u giá tr ng d ng trong th c ti n. V i các lý do trên, tác gi ñã l a ch n vi c nghiên c u mô hình và thi t k b ñi u khi n thích nghi cho ñ ng cơ ñi n m t chi u có mômen quán tính thay ñ i làm ñ tài nghiên c u v i mong mu n ñ t ñư c ñáp ng ngõ ra và các ñ c tính c a h th ng ñi u khi n th a mãn các yêu c u ñã ñ ra. 2. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u Đ i tư ng nghiên c u là ñ ng cơ ñi n m t chi u có mômen quán tính thay ñ i. Ph m vi nghiên c u c a ñ tài là nghiên c u phương pháp ñi u khi n thích nghi ñ ñi u khi n t c ñ ñ ng cơ ñi n m t chi u. 3. Phương pháp nghiên c u Đ th c hi n nghiên c u ñ tài khoa h c này, thì c n ph i k t h p 2 phương pháp sau: 6 - Phương pháp nghiên c u lý thuy t: Nghiên c u các v ...