Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn cao học ngành Tự Động Hóa và kỉ thuật điều khiển vừa bảo vệ xong năm 2015 . phù hợp nhiều lĩnh vực nghiên cứu và học tập cho học viên cao học . Đây là đề tài khá phổ biến nhưng luôn có tính mới để nghiên cứu
MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH i DANH MỤC BẢNG BIỂU iii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1 Tổng quan tình hình nghiên cứu .2 1.2 Mục tiêu hướng giải .5 1.3 Kết luận văn CHƯƠNG 2: VECTOR KHÔNG GIAN VÀ ĐỘNG CƠ KĐB BA PHA .6 2.1 Vector không gian 2.1.1 Biểu diễn vector không gian cho đại lượng ba pha 2.1.2 Hệ tọa độ α-β 2.2 Tổng quan động KĐB ba pha 2.3 Mơ hình tốn hệ tọa độ α-β 11 CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KĐB 15 3.1 Tổng quan nghịch lưu áp 15 3.2 Nguyên lý điều chế vector không gian 17 3.2.1 Điều chế vector không gian liên tục (SVPWM) 17 3.2.2 Điều chế vector không gian gián đoạn (DSVPWM) 22 3.3 Phương pháp điều khiển động KĐB 23 3.4 Phương pháp điều khiển định hướng trường .24 3.4.1 Phương pháp điều khiển định hướng từ thông rotor trực tiếp-DRFOC 25 3.4.2 Phương pháp điều khiển định hướng từ thông rotor gián tiếp-IRFOC 26 3.5 Phương pháp điều khiển trực tiếp moment DTC 26 3.6 Kết luận 34 CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN SENSORLESS 35 4.1 Cơ sở lý thuyết điều khiển sensorless 35 4.2 Một số mô hình sensorless 38 4.2.1 Ước lượng tốc độ vòng hở sử dụng mơ hình động 38 4.2.2 Ước lượng tốc độ dùng mô hình Kalman Filter 38 4.2.3 Ước lượng tốc độ dùng mơ hình tham chiếu thích nghi (MRAS) truyền thống .38 4.3 Mơ hình MRAS ước lượng tốc độ rotor điện trở stator song song 39 CHƯƠNG 5: PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI MỜ DỰA TRÊN MƠ HÌNH MRAS-FL 44 5.1.Các phương pháp điều khiển thích nghi mờ 45 5.2.Bộ quan sát tốc độ MRAS - Fuzzy Logic [41] 47 CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG TRÊN MATLAB SIMULINK .50 6.1 Mơ hình tổng qt 50 6.2 Kết mô 55 6.2.1 Điều khiển tốc độ dựa phương pháp DTC 56 6.2.2 Sử dụng MRAS cổ điển để ước lượng tốc độ phương pháp DTC 58 6.2.3 Sử dụng MRAS cổ điển để ước lượng tốc độ điện trở stator dựa phương pháp DTC 61 6.2.4 Sử dụng Fuzzy Logic với MRAS để ước lượng tốc độ điện trở stator phương pháp DTC 63 CHƯƠNG 7: THỰC NGHIỆM 66 7.1 Mô hình phần cứng 66 7.1.1 Tổng quan mơ hình 66 7.1.2 Mạch điều khiển .67 7.1.3 Mạch hồi tiếp tín hiệu dịng áp DC bus 71 7.1.4 Mạch hồi tiếp tín hiệu dòng áp pha ngõ 72 7.1.5 Mạch kích IGBT .74 7.1.6 Mạch nghịch lưu pha khoá 75 7.1.7 Mạch nguồn 380VAC/5V, +/-15V, 15VDC .76 7.2 Động KĐB pha sử dụng thí nghiệm 77 7.2.1 Thông số động 77 7.2.1 Mơ hình truyền động 78 7.3 Kết thực nghiệm 79 7.3.1 DTC điều kiện không tải 79 7.3.2 DTC điều kiện tải thay đổi tốc độ đặt 500rpm .80 7.4 Kết luận .81 7.5 Hướng phát triển đề tài 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 i DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình - Vector không gian điện áp stator hệ α-β Hình 2 - Phép chuyển trục αβ-abc Hình - Động KĐB sơ đồ đấu dây Hình 2.4 - Rotor dây quấn 10 Hình - Rotor lồng sóc 10 Hình 2.6 - Hệ trục α-β d-q 14 Hình - Sơ đồ nguyên lý nghịch lưu khóa 15 Hình - Trạng thái đóng ngắt khóa bán dẫn 16 Hình 3 - Các vector điện áp chuẩn sector 18 Hình - Vector Vref nằm sector .19 Hình - Vector không gian Vs-ref 20 Hình - Giản đồ xung kích điều chế vector không gian gián đoạn 22 Hình - Các phương pháp điều khiển tốc độ động KĐB .23 Hình - Sơ đồ điều khiển định hướng từ thơng rotor trực tiếp 25 Hình - Sơ đồ điều khiển định hướng từ thông rotor gián tiếp 26 Hình 10 - Đồ thị tác động điện áp lên từ thông stator 28 Hình 11 - Biểu đồ tác động vector điện áp lên từ thơng stator .29 Hình 12 - Đồ thị chia sector không gian vector .30 Hình 13 - Khâu so sánh trễ bậc 31 Hình 14 - Khâu so sánh trễ bậc 32 Hình 15- Mơ hình điều khiển DTC đơn giản 34 Hình - Sơ đồ khối MRAS ước tính tốc độ rotor sở hiệu chỉnh từ thông [24], [25] 39 Hình 4.2 - Bộ quan sát từ thơng mơ hình tham chiếu MRAS 40 Hình 4.3 - Mơ hình MRAS cải tiến,ước lượng tốc độ điện trở stator song song 42 Hình 5.1 Các giá trị đầu vào đầu Bộ điều khiển Fuzzy 49 (a) Hàm Chức (b) sai số (c) Sự thay đổi sai số .49 Hình 5.2 Bộ quan sát tốc độ MRAS-FL 50 Hình 6.1 - Sơ đồ tổng quát hệ thống điều khiển sensorless cho động KĐB pha 51 Điện áp pha Va, Vb, Vc xác định dựa đóng cắt theo giải thuật DTC 52 Hình 6.2 – Bộ nghịch lưu DC – AC 52 Bộ đóng ngắt DTC mơ tả hàm tra bảng trình bày chương .52 ii Hình 6.3 - Bộ đóng ngắt nghịch lưu sử dụng giải thuật DTC 53 Hình 6.4 - Bộ so sánh từ thơng moment .53 Hình 6.5 - Khối xác định vị trí từ thơng stator 54 Hình 6.6 - Mơ hình động KĐB ba pha 54 Hình 6.7 - Khối ước lượng MRAS .54 Hình 6.8 - Bộ ước lượng từ thông Stator moment MRAS 55 Hình 6.9 - Giá trị dịng điện stator .56 Hình 6.10 - Giá trị dịng điện stator phóng đại .56 Hình 6.11 Giá trị từ thơng stator .57 Hình 6.12 - Giá trị từ thơng stator phóng đại 57 Hình 6.13 - Giá trị Moment động 57 Hình 6.14 – Vị trí góc từ thơng stator .57 Hình 6.15 - Tốc độ động 58 Hình 6.16 - Giá trị dịng điện stator 58 Hình 6.17 - Giá trị dịng điện stator phóng đại .59 Hình 6.18 - Giá trị từ thông stator 59 Hình 6.19 - Giá trị Moment động 59 Hình 6.20 - Góc từ thơng stator 60 Hình 6.21 - Tốc độ động 60 Hình 6.22 - Giá trị dịng điện stator 61 Hình 6.23 - Giá trị dịng điện stator phóng đại .61 Hình 6.24 - Giá trị từ thơng stator .61 Hình 6.25 - Giá trị điện trở stator .62 Hình 6.26 - Giá trị Moment động 62 Hình 6.27 – Vị trí góc từ thơng stator 62 Hình 6.28 - Tốc độ động 62 Hình 6.29 - Giá trị dịng điện stator 63 Hình 6.30 Giá trị dịng điện stator phóng đại 63 Hình 6.31 - Giá trị từ thông stator .63 Hình 6.32 - Giá trị từ thơng stator phóng đại 64 Hình 6.33 - Giá trị Moment động 64 Hình 6.34 – Vị trí góc từ thơng stator 64 Hình 6.35 – Vị trí góc từ thơng stator phóng đại 64 Hình 6.36 - Tốc độ động 65 Hình - Mơ hình thực nghiệm phịng thí nghiệm 66 Hình - Sơ đồ tổng quát mạch điều khiển .67 Hình - Sơ đồ khối chức phần cứng 67 Hình - Mạch DSP TMS320F28335 .68 Hình - Sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị giao tiếp 69 Hình - Sơ đồ kết nối mạch lái với mạch công suất 69 iii Hình 7 - Sơ đồ nguyên lý mạch lái cách ly 70 Hình - Sơ đồ kết nối phần cứng module IGBT IRF540 70 Hình – Sơ đồ nguyên lý mạch khếch đại tín hiệu dịng áp 71 Hình 10- Vấn đề offset tín hiệu hồi tiếp 72 Hình 7.11 - Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến dòng áp AC pha .73 Hình 12 - Sơ đồ nguyên lý mạch offset 73 Hình 13 - Mơ hình mạch điều khiển 3D 74 Hình 7.14 - Mơ hình mạch điều khiển thực nghiệm 74 Hình 15- Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu tự động 75 Hình 16 - Module IGBT 75 Hình 17 - Module IGBT mạch kích tích hợp 76 Hình 18 - Mơ hình mạch nghịch lưu pha khố thực nghiệm 76 Hình 19- Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển mạch nguồn .77 Hình 20 - Nhãn động sử dụng thực nghiệm 78 Hình 21 - Mơ hình truyền động máy phát DC động KĐB 78 Hình 7.22 Đáp ứng moment điện từ 79 Hình 7.23 Đáp ứng từ thông stator 79 Hinh 7.24 Đáp ứng tốc độ rotor 79 Hình 7.25 Đáp ứng từ thông 80 Hình 7.26 Đáp ứng moment .80 Hinh 7.27 Đáp ứng tốc độ rotor, tần số realtime CCS 80 Hình 7.28 Đáp ứng từ thơng 80 Hình 7.29 Đáp ứng moment điện từ (đã nhân với hệ số hiệu chỉnh) .81 81 Hinh 7.30 Đáp ứng tốc độ rotor, tần số realtime CCS 81 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 - Điện áp ngõ nghịch lưu ứng với trạng thái đóng ngắt .17 Bảng 3.2 - Góc sector .18 Bảng 3.3 - Trạng thái V1, V2, V0, V7 19 Bảng 3.4 - Thời gian đóng ngắt khóa 21 Sector 21 Upper Switches (S1, S3, S5) 21 Lower Switches (S2, S4, S6) 21 .21 S1 = T1+ T2+T0/2 21 S3 = T2+T0/2 21 iv S5 = T0/2 .21 S2 = T0/2 .21 S4 = T1+T0/2 21 S6 = T1+ T2+T0/2 21 .21 S1 = T1 +T0/2 .21 S3 = T1+ T2+T0/2 21 S5 = T0/2 .21 S2 = T2+T0/2 21 S4 = T0/2 .21 S6 = T1+ T2+T0/2 21 .21 S1 = T0/2 .21 S3 = T1+ T2+T0/2 21 S5 = T2+T0/2 22 S2 = T1+ T2+T0/2 21 S4 = T0/2 .21 S6 = T2+T0/2 22 .22 S1 = T0/2 .22 S3 = T1+T0/2 22 S5 = T1+ T2+T0/2 22 S2 = T1+ T2+T0/2 22 S4 = T2+T0/2 22 S6 = T0/2 .22 .22 S1 = T2+T0/2 22 S3 = T0/2 .22 S5 = T1+ T2+T0/2 22 S2 = T1 +T0/2 .22 S4 = T1+ T2+T0/2 22 S6 = T0/2 .22 .22 S1 = T1+ T2+T0/2 22 S3 = T0/2 .22 S5 = T2+T0/2 22 S2 = T0/2 .22 S4 = T1+ T2+T0/2 22 S6 = T2+T0/2 22 v Bảng 3.5 - Lựa chọn điện áp theo tăng giảm từ thông stator moment 30 Bảng 3.6 - Bảng lựa chọn điện áp theo so sánh trễ 33 Bảng 5.1 Bảng lựa chọn luật hợp thành điều khiển PI-fuzzy logic 50 Bảng 6.1 – Thông số động sử dụng mô công suất Pđm = 1HP 51 Bảng 7.1 - Thông số động thực nghiệm 77 Bảng 7.2 - Thông số động DC (dùng làm tải chế độ máy phát) 78 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Điều khiển động KĐB giải pháp hàng đầu hệ thống truyền động điện đại ngày Nó dần thay hệ truyền động dùng động DC với giá thành cao độ tin cậy thấp Động KĐB rotor lồng sóc với ưu điểm giá thành thấp, khơng cần bảo trì thường xun, khả làm việc cao lựa chọn tốt để ứng dụng điều khiển hệ truyền động công nghiệp Động KĐB rotor lồng sóc đánh giá có tính hiệu cao tốc độ khả kéo tải Song động KĐB đối tượng phi tuyến, có nhiều thơng số thay đổi q trình hoạt động (điện trở stator rotor thay đổi nhiệt sinh động cơ, ma sát nhớt, moment qn tính, tải thay đổi…) Do đó, việc điều khiển xác tốc độ động vấn đề nghiên cứu từ nhiều thập kỷ nay, nhiều phương pháp điều khiển phương pháp điều khiển trực tiếp moment (DTC) đời trễ Điều khiển trực tiếp moment (DTC) động KĐB truyền động cơng nghiệp trở nên phổ biến điều khiển đơn giản hiệu Phương pháp có ưu điểm so với phương pháp điều khiển trước đây, lệ thuộc vào thơng số điện động cơ, ngoại trừ giá trị điện trở stator, để cải thiện chất lượng điều khiển giá trị điện trở stator cần xác định xác q trình điều khiển Để tốc độ đảm bảo chắc xác ổn định, u cầu có cảm biến tốc độ (encoder) cho việc điều khiển vịng kín Tuy nhiên, sử dụng cảm biến tốc độ có số khuyết điểm khó khắc phục chi phí, tín ổn định, khả chống nhiễu cồng kềnh gây khó khăn việc lắp đặt hệ thống kết cấu khí Việc ước lượng tốc độ động không cần cảm biến tốc độ trọng nghiên cứu thời gian gần đây; Việc loại bỏ cảm biến tốc độ (sensorless) điều khiển tốc độ động góp phần giảm chi phí cho điều khiển tăng khả ứng dụng (đơn giản hoá việc lắp đặt, bảo trì) cho hệ thống động KĐB pha Nhưng động mơ hình động KĐB có nhiều biến, cộng với có nhiều phương pháp điều khiển khác nhau, nên việc ước lượng tốc độ rotor từ thông không dùng cảm biến vấn đề cần nghiên cứu Và phương pháp điều khiển khác dần hoàn thiện mang lại hiệu [13]- [33] Trong luận văn này, học viên tập trung giải mục tiêu: ước lượng tốc độ rotor điện trở stator phục vụ cho phương pháp điều khiển DTC Phần mềm Matlab/Simulink dùng để thực mơ hình mơ (mơ hình mơ xây dựng hàm truyền, phương trình trạng thái, mơ hình hóa hệ thống) kiểm chứng lý thuyết mô hệ thống thực đề tài Card điều khiển DSP C2000 (TI-TMS320F28335) dùng xây dựng mơ hình thực nghiệm ước lượng điện trở stator tốc độ điều khiển động KĐB ba pha rotor lồng sóc 1 Tổng quan tình hình nghiên cứu Xuất phát từ phát nguyên lý từ trường xoay nhà vật lý người Phỏp Franỗois Arago nm 1824, qua hng trm nm tn động KĐB sử dụng rộng rãi vì: giá thành rẻ, ổn định, tính kinh tế cao Theo khảo sát, 65% lượng điện sử dụng cho động điện Trong lĩnh vực công nghiệp nói riêng, 76% sử dụng động cơ, 90% động KĐB Tuy nhiên, sử dụng rộng rãi với nhiều mục đích khác nhau, với yêu cầu khác môi trường, tốc độ, điện áp… nên có nhiều phương pháp điều khiển đời nhằm đáp ứng yêu cầu Có nhiều phương pháp điều khiển động cơ, đơn giản sử dụng phương pháp điều khiển vô hướng, phương pháp điều khiển tỉ số điện áp tần số khơng đổi, từ thay đổi tốc độ động KĐB, phương pháp điều khiển đơn giản, ứng dụng cho nhu cầu không cần độ xác cao như: bơm, quạt… [2][3][5][9] Nhiều hãng sản xuất như: Siemens, Mishubishi, ABB, Hitachi, Omron, TOSHIBA, Panasonic, Powtrant… Đã chế tạo thành công điều khiển tốc độ động ứng dụng rộng rãi công nghiệp nay[3] Trong lĩnh vực phát triển điều khiển biến đổi công suất, phương pháp điều khiển tần số đưa vào năm 1996-2000 điều khiển trượt [3], điều chỉnh trực tiếp từ thông tối ưu dựa vào thông số thực nghiệm[4] Nhờ khả tốc độ tính tốn nhanh vi điều khiển, nhà nghiên cứu triển khai giải thuật điều khiển theo mơ hình tổn hao động trường hợp có tính đến tổn hao lõi sắt từ [5] - [8] Các mơ hình tổn hao xây dựng dựa thông số động cơ, điện trở, điện kháng stator rotor, tổn hao… Những phương pháp phụ thuộc nhiều vào thông số động nên gây khó khăn cho việc điều khiển Những phương pháp điều khiển động KĐB nghiên cứu nêu nhiều năm có khuyết điểm sau: Điều khiển theo hệ số công suất thực đơn giản, động có hệ số cơng suất khác nhau, nên khơng thể tổng hợp mơ hình thống Người điều khiển phải có kiến thức định động lợi ích kinh tế đem lại khơng lớn đặc biệt động loại nhỏ Phương pháp hiệu chỉnh trực tiếp từ thông tối ưu từ biểu thức địi hỏi phải có thơng số thực nghiệm động xác; cần phải ước lượng xác mơ men tốc độ động đạt chất lượng điều khiển hiệu suất cao Điều khiển theo phương pháp tìm kiếm điểm cực trị không phụ thuộc vào thông số động cơ, khả đáp ứng hệ thống chậm Vì vậy, áp dụng đạt hiệu cao cho loại tải khác 72 7.1.4 Mạch hồi tiếp tín hiệu dịng áp pha ngõ Tín hiệu từ cảm biến dòng, áp cực đại khoảng (+/-1.5V) dạng AC Tương ứng với giá trị dòng (+/-10A), (+/-600V) Được nâng offset sang tín hiệu DC với điện áp offset 1.5V biên độ từ (0-3V) tương ứng với giá trị đọc DSP 12 bit (0-4096) Hình 10- Vấn đề offset tín hiệu hồi tiếp Mạch cảm biến sử dụng cảm biến dòng LA 25NP, cảm biến áp LV 25P hãng LEM Hoạt động dựa hiệu ứng Hall, đặc tính: Chính xác +/- 0.5 % Sai số tuyến tính < 0.2% 73 Hình 7.11 - Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến dịng áp AC pha Hình 12 - Sơ đồ ngun lý mạch offset 74 Mơ hình 3D mạch điều khiển xây dựng phần mêm Altium Designer Hình 13 - Mơ hình mạch điều khiển 3D Hình 7.14 - Mơ hình mạch điều khiển thực nghiệm 7.1.5 Mạch kích IGBT Mạch kích IGBT khóa dùng IC chuyên dùng IR2136 75 Hình 15- Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu tự động 7.1.6 Mạch nghịch lưu pha khố Mơ hình 3D xây dựng phần mềm Altium Designer Hình 16 - Module IGBT 76 Hình 17 - Module IGBT mạch kích tích hợp Mơ hình mạch nghịch lưu khố lắp đặt phần cứng Hình 18 - Mơ hình mạch nghịch lưu pha khố thực nghiệm 7.1.7 Mạch nguồn 380VAC/5V, +/-15V, 15VDC Mạch nguồn cách ly, đầu vào pha 380VAC, điện áp ngõ cách ly ổn áp 2A với điện áp 5V, +/-15V, 15VDC Phần điều điều khiển nguồn dùng IC SG3525 điều chế đóng ngắt biến áp xung tần số 33kHz 77 Hình 19- Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển mạch nguồn 7.2 Động KĐB pha sử dụng thí nghiệm 7.2.1 Thơng số động Động KĐB sử dụng công suất định mức P đm = 1HP, hiệu suất chạy định mức đấu Y: η = Pdm 750 = 100 = 68 (%) Pin *380 * 2.1* 0.8 Bảng 7.1 - Thông số động thực nghiệm Kí hiệu (đơn vị) Động sử dụng Điện trở cuộn dây pha stator Rs (Ω) 13 Ω Điện trở cuộn dây pha stator Rr (Ω) 8.5 Ω Hỗ cảm stator rotor Lm (H) 0.46 mH Điện kháng tản cuộn dây stator Lσs (H) 0.036 mH Điện kháng tản rotor quy đổi stator Lσr (H) 0.03 mH Np Thông số Số cặp cực động 78 Mơ men qn tính J (kg.m2) 0.001 kg.m2 Nhãn động Hình 20 - Nhãn động sử dụng thực nghiệm Bảng 7.2 - Thông số động DC (dùng làm tải chế độ máy phát) Dòng điện phần ứng định mức Iư 12 (A) Tốc độ định mức Nđm 1000 (rpm) 7.2.1 Mơ hình truyền động Động KĐB ba pha nối đồng trục với máy phát DC cảm biến tốc độ encoder Máy phát DC giả lập làm tải thay đổi cơng suất tiêu thụ cách thay đổi giá trị điện trở công suất nối đầu máy phát Máy phát DC sử dụng kích từ tự kích Tải điện trở 30 (Ohm) Hình 21 - Mơ hình truyền động máy phát DC động KĐB 79 7.3 Kết thực nghiệm Điều khiển sensorless phụ thuộc nhiều thông số động Nên trình thực nghiệm gặp khó khăn khơng có thơng số xác động việc đo lường xác thơng số động cơ, sai số nhiễu từ cảm biến dòng áp dẫn đến việc ước lượng tốc độ động gặp nhiều khó khăn Dẫn tới ước lượng từ thơng rotor sai lệch, tính tốn góc quay từ thơng chưa xác 7.3.1 DTC điều kiện không tải Trong phần này, tốc độ đặt 500rpm, từ thơng định mức Hình 7.22 Đáp ứng moment điện từ Hình 7.23 Đáp ứng từ thông stator Hinh 7.24 Đáp ứng tốc độ rotor Do có ma sát tổn hao nhiễu động khí, moment điện từ có giá trị xác định dù nhỏ khoảng 0.1N.m Đáp ứng tốc độ ổn định Thời gian lên 80 khoảng 1.5s, sai số xác lập nhỏ khoảng 1-2% Từ thông stator đưa qua lọc lowpass nên gai dao động loại bỏ 7.3.2 DTC điều kiện tải thay đổi tốc độ đặt 500rpm Kết ứng với tải 20% tải định mức Hình 7.25 Đáp ứng từ thơng Hình 7.26 Đáp ứng moment Hinh 7.27 Đáp ứng tốc độ rotor, tần số realtime CCS Kết ứng với tải 70% tải định mức Hình 7.28 Đáp ứng từ thơng 81 Hình 7.29 Đáp ứng moment điện từ (đã nhân với hệ số hiệu chỉnh) Hinh 7.30 Đáp ứng tốc độ rotor, tần số realtime CCS Nhận xét: Ta thấy, tốc độ giữ không đổi, tải thay đổi theo hầm nấc từ khơng tải lên 20% 70% đáp ứng từ thông moment tốt Tuy nhiên, độ dao động cao Đây nhược điểm phương pháp DTC 7.4 Kết luận Đề tài nghiên cứu tổng hợp gần đầy đủ phương pháp điều khiển động KĐB Từ điều khiển vô hướng V/F đến điều khiển khiển Vector FOC DTC Đồng thời, đề tài áp dụng phương pháp điều khiển thông minh cải tiến mô hình MRAS cổ điển Đó áp dụng quan sát vịng kín từ thơng thay điều khiển truyền thống PI điều khiển Fuzzy Logic Điều giúp cho hệ thống đáp ứng tốc độ tốt hơn, sai số ước lượng nhỏ Hệ thống DTC với cải tiến thêm khâu điều chỉnh có thêm điều chỉnh FL phát huy ưu điểm sơ đồ DTC mà không làm tăng thêm đáng kể tính phức tạp hệ thống Kết đưa khả phát triển điều khiển mờ để đạt làm việc tốt 82 Tuy nhiên, phạm vi đề tài dừng lại mức độ mô điều khiển Fuzzy Logic, vấn đề triển khai thực nghiệm vơ khó khăn thiếu thốn trang thiết bị để đo thông số động cách xác Do kết thực nghiệm cịn chưa xác với kết mơ 7.5 Hướng phát triển đề tài Nghiên cứu, phân tích lý thuyết tác dụng giải thuật ứng với tải cụ thể, đặc biệt loại tải phi tuyến Phát triển thực nghiệm thiết kế chế tạo thiết bị điều khiển tích hợp MRASFL cho DSP giá rẻ thương mại hóa DSP28069 Nghiên cứu phát triển giải thuật điều khiển nâng cao quan sát Kalman Filter, neuron vào MRAS để nâng cao chất lượng điều khiển, hạn chế sai số mơ hình MRAS 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M H Park, S K Sul, D Y Yoon, T W Chun, “Optimal Efficiency Drive of Induction Motors with Current Source Inverter”, Proceed 1983 International Power Electronics Conference IPEC, Tokyo, 1983, pp 450-461 [2] W E Stanton, D B Eisenhaure, R D Drescher, “Optimum Efficiency Control System”, U.S: Patent 392 100, Jul 5, 1983 [3] T Hatanaka, N Kuwahara, “High-Efficiency Power Supply Control Apparatus for Variable-speed Induction Motor”, U.S Patent 500 581, Mar 19, 1996 [4] A Baba, E Mendes, A Razek, “Losses Minimisation of a Field-Oriented Controlled Induction Machine by Flux Optimisation Accounting for Magnetic Saturation”, 1997 [5] IEEE International Electric Machines and Drives Conference Record, IEMDC’97, May 1997, pp MD1 2.1-2.3 [6] Flemming Abrahamsen, Energy Optimal Control of Induction Motor Drives, Institute of Energy Technology, Aalborg University 2000 [7] Feng-Chieh Lin and Sheng-Ming Yang, Loss-minimization control of vectorcontrolled induction motor drives IEEE Trans Ind Electron., vol.18, pp 183– 187, Aug 2001 [8] Cui Naxin Zhang Chenghui Zhao Min Optimal Efficiency Control of Fieldoriented Induction Motor Drive and Rotor Resistance Adaptive Identifying IEE Proceedings, Vo1.134, no.6, 1987, pp.353-363, March 2006 [9] E Levi, High performance drives, school of engineering, Liverpool John Moores University, Liverpool, UK_ 2001 [10] F Blaabjerg, U Jaeger, S Munk-Nielsen, J K Pedersen, “Power Losses in PWM-VSI Inverter Using NPT or PT IGBT Devices”, IEEE Trans on Power Electronics, Vol 10, March 2005 [11] B K Bose, “Power Electronics and Variable Frequency Drives, IEEE Press, NY, 1996 84 [12] I Takahashi and T Noguchi, A new quick response and high efficiency control strategy of an induction motor Rec IEEE – IAS, 1995; IEEE Trans IA – 22, 820 – 827 (1986) [13] J Holtz, “ Sensorless position control of induction motor – an emerging technology”, IEEE IECON Conf, Rec., pp I1 – I12, 1998 [14] P.Vas, Sensorless Vector and Direct Torque Control, Oxford, NY, 1998 [15] Kubota, H (2003) Closure to discussion of regenerating-mode low-speed operation of sensorless induction motor drive with adaptive observer IEEE Trans Ind Appl., 39(1) [16] Abu-Rub, H., Guzinski, J., Krzeminski, Z., and Toliyat, H (2004) Advanced control of induction motor based on load angle estimation.IEEE Trans Ind Elect., 51(1), 5–14 [17] Armstrong, G J and Atkinson, D J (1997) A comparison of model reference adaptive system and extended Kalman filter estimators for sensorless vector drives Proc Int Conf Power Elect Appl (EPE), Trondheim, Norway, pp 1.424–1.429 [18] Schauder, C (1992) Adaptive speed identification for vector control of induction motors without rotational transducers.IEEE Trans Ind Appl., 28, 1054–1061 [19] Abu-Rub, H, Guzinski, J., Krzeminski, K., and Toliyat, H (2003) Speed observer system for advanced sensorless control of induction motor IEEE Trans Ener Conv., 18(2), 219–224 [20] Garcia, P., Briz, F., Raca, D., and Lorenz, R D (2007) Saliency-trackingbased sensorless control of AC machines using structured neural networks.IEEE Trans Ind Appl., 43(1), 77–86 [21] Batran, A., Abu-Rub, H., and Guzinski, J (2005) Wide range sensorless control of induction motor using power measurement and speed observer.11th IEEE Int Conf Meth Models Auto Robot, MMAR ’05, Miedzyzdroje, Poland [22] Krzeminski, Z (2008) Observer of induction motor speed based on exact disturbance model Int Conf EPE-PEMC’ 2008, Poznan, Poland [23] K Rajashekara, A Kawamura, and K Matsuse (Ed), Sensorless Control of AC Drives, IEEE Press, NY, 1996 85 [24] Hamid A Toliyat, Emil Levi, and Mona Raina, Review of RFO Induction Motor Parameter Estimation Techniques IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION, VOL 18, NO 2, JUNE 2003 [25] Dj Cherifi, Y Miloud, A Tahri Development of a Speed Sensorless IM Drives International Journal of Electrical, Robotics, Electronics and Communications Engineering Vol:8 No:1, 2014 [26] Veran Vasic, Slobodan N Vukosavic, Emil Levi, AStator Resistance Estimation Schemefor Speed Sensorless Rotor Flux Oriented Induction Motor Drives [27] Fethi Farhani, Abderrahmen Zaafouri, Abdelkader Chaari Gain-scheduled Adaptive Observer for Induction Motors: An LMI Approach University of Tunis, Unit C3S, Higher School of Sciences and Techniques of Tunis (ESSTT), Av Taha Hussein, BP 56, 1008 Tunis, Tunisia; [28] Hisao Kubota, Kouki Matsuse, and Takayoshi Nakmo DSP-Based Speed Adaptive Flux Observer of Induction Motor IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL 29, NO 2, MARCWAPRIL 1993 [29] Haitham Abu-Rub, Jarosław Guziński, Jose Rodriguez, Ralph Kennel Patricio Cortés Predictive Current Controller for Sensorless Induction Motor Drive 978-1-4244-5697-0/10/$25.00 ©2010 IEEE [30] Veran Vasic´, Slobodan N Vukosavic and Emil Levi A Stator Resistance Estimation Scheme for Speed Sensorless Rotor Flux Oriented Induction Motor Drives IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION, VOL 18, NO 4, DECEMBER 2003 [31] T Raghu, J Srinivas Rao, and S Chandra Sekhar Simulation of Sensorless Speed Control of Induction Motor Using APFO Technique International Journal of Computer and Electrical Engineering, Vol 4, No 4, August 2012 [32] Cherifi Djamila, Miloud Yahia and Tahri Ali Simultaneous Estimation of Rotor Speed and Stator Resistance in Sensorless Indirect Vector Control of Induction Motor Drives Using a Luenberger Observer IJCSI International Journal of Computer Science Issues, Vol 9, Issue 3, No 2, May 2012 86 [33] Hisao Kubota and Kouki Matsuse Speed Sensorless Field-Oriented Control of Induction Motor with Rotor Resistance Adaptation.IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS,VOL 30, NO 5, SEPTEMBER / OCTOBER 1994 [34] P Vas, Artificial-Intelligence-Based Electrical Machines and DrivesApplication of Fuzzy, Neural, Fuzzy-Neural and Genetic Algorithm Based Techniques New York: Oxford University Press, 1999 [35] F Zidani, M Nait-Said, M Benbouzid, D Diallo, and R Abdessemed, "A Fuzzy Rotor Resistance Updating Scheme for an IFOC Induction Motor Drive," IEEE Power Engineering Review, vol 21, no 11, pp 47-50, November 2001 [36] E Bim, "Fuzzy optimization for rotor constant identification of an indirect FOC induction motor drive," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol 48, no 6, pp 1293-1295, December 2001 [37] M Ta-Cao and H Le-Huy, "Rotor resistance estimation using fuzzy logic for high performance induction motor drives," in Proc The 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 1998, pp 303 - 308 [38] Le Minh Phuong, Truong Minh Trieu, Le Dinh Khoa “A New Online Efficiency Optimization Field Oriented Control For Induction Motors Based On Fuzzy Logic Technique” ISEE 2011 pp478-485 [39] Y Miloud and A Draou, "Fuzzy logic based rotor resistance estimator of an indirect vector controlled induction motor drive," in Proc IEEE 28th Annual Conference of the Industrial Electronics Society, 2002, pp 961 - 966 [40] B Karanayil, M F Rahman, and C Grantham, "PI and fuzzy estimators for on-line tracking of rotor resistance of indirect vector controlled induction motor drive," in Proc IEEE International Electric Machines and Drives Conference, 2001, pp 820-825