i I HC THI NGUYấN TRNG I HC K THUT CễNG NGHIP MNH Tệ NG DNG PHNG PHP IU KHIN PHI TUYN BACKSTEPPING IU KHIN NG C TUYN TNH TRONG CC MY CNC LUN VN THC S K THUT Chuyờn ngnh: K thut iu khin v t ng húa THI NGUYấN 2015 S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii I HC THI NGUYấN TRNG I HC K THUT CễNG NGHIP - MNH Tệ NG DNG PHNG PHP IU KHIN PHI TUYN BACKSTEPPING IU KHIN NG C TUYN TNH TRONG CC MY CNC Chuyờn ngnh: K thut iu khin v t ng húa Mó s : 60520216 LUN VN THC S K THUT NGI HNG DN KHOA HC KHOA CHUYấN MễN TS CAO XUN TUYN PHếNG O TO S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii THI NGUYấN NM 2015 LI CAM OAN Tờn tụi l: Mnh Tỳ Sinh ngy 20 thỏng nm 1984 Hc viờn lp cao hc khúa 15 CHTH Trng i hc k thut cụng nghip Thỏi Nguyờn Hin ang cụng tỏc ti trng: Trung cp ngh Nam Thỏi Nguyờn Sau hai nm hc v nghiờn cu ti trng tụi la chn thc hin ti: ng dng phng phỏp iu khin phi tuyn backstepping iu khin ng c tuyn tớnh cỏc mỏy CNC Tụi xin cam oan ton b ni dung lun ny l chớnh bn thõn tụi thc hin di s hng dn ca thy giỏo TS Cao Xuõn Tuyn tt c ti liu u cú ngun gc, xut s rừ rng Tụi xin cam oan tt c nhng ni dung lun nh ni dung cng ca thy hng dn Nu cú gỡ ni dung lun vn, tụi xin hon ton chu mi trỏch nhim vi li cam oan ca mỡnh Thỏi nguyờn, ngy thỏng nm 2015 Hc viờn mnh Tỳ S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv LI CM N Hc viờn by t lũng bit n sõu sc ti thy giỏo TS Cao Xuõn Tuyn ó tn tỡnh ch bo, hng dn, giỳp to iu kin thun li v ng viờn sut quỏ trỡnh hon thnh lun Tụi xin chõn thnh cm n cỏc thy, cụ giỏo Trng i hc k thut cụng nghip Thỏi Nguyờn ó nhit tỡnh ch dn, gỳp quỏ trỡnh hc hon thnh lun Cm n gia ỡnh v bn bố ó ng vin, giỳp v mi mt thi gian qua lun hon thnh ỳng tin Mc dự ó c gng, song iu kin v thi gian v kinh nghim thc t cũn nhiu hn ch nờn khụng trỏnh thiu sút Vỡ vy, tụi rt mong nhn c s úng gúp ý kin ca cỏc thy cụ cng nh bn bố ng nghip Tụi xin chõn thnh cm n! Thỏi nguyờn, ngy thỏng nm 2015 Hc viờn mnh Tỳ S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v MC LC LI CAM OAN i LI CM N iv MC LC v DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT vii DANH MC HèNH V .viii LI NểI U CHNG I: TNG QUAN V CU TO, NGUYấN Lí LM VIC V PHM VI NG DNG CA PHM VI TUYN TNH TRONG CC MY CễNG C CNC 1.1.Tng quan v cu to, nguyờn lý lm vic ca ng c tuyn tớnh 1.1.1 Phõn loi 1.1.2 Cu to ng c chy thng kớch thớch vnh cu ( CCT- BKTVC) 1.1.3 Nguyờn lý lm vic 1.1.5 c im ca ng c tuyn tớnh chuyn ng thng 1.2.1 Mỏy tin T616 10 1.2.2 Mỏy phay X62w 11 1.2.3 Mỏy bo ngang B665: 12 1.2.4 Mỏy mi phng: 13 1.2.5 Mỏy bo ging: 14 1.3 iu khin v trớ, tc 15 Kt lun chng I 17 CHNG II: Mễ T TON HC NG C TUYN TNH 18 2.1 So sỏnh gia ng c ng b kớch thớch vnh cu (B-KTVC) v ng c chy thng kiu ng b kớch thớch vnh cu (CCT B-KTVC) 18 2.1.1 Nguyờn lý lm vic 18 2.1.2 H ta biu din i lng vt lý CB- KTVC 18 2.2 Mụ hỡnh toỏn hc i tng MB-KTVC 20 2.2.1 Biu din vector khụng gian cỏc i lng pha 20 2.2.3 Mụ hỡnh toỏn hc ng c chy thng kiu ng b kớch thớch vnh cu (CCTBKTVC) 27 2.2.4 Mụ hỡnh CTT loi B - KTVC cú xột n hiu ng u cui 28 Kt lun chng II 32 S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi CHNG III: NG DNG PHNG PHP IU KHIN PHI TUYN BACKSTEPPING THIT K B IU KHIN TC 33 V V TR NG C TUYN TNH 33 3.1 Gii thiu phng phỏp Backtepping 33 3.1.1 Thit k b iu khin trờn c s hm iu khin Lyapunov 33 3.1.2 Phng phỏp thit k b iu khin trờn c s Backstepping 37 3.2 p dng phng phỏp Backstepping thit k iu khin ng c tuyn tớnh (chuyn ng thng) kiu ng b kớch thớch vnh cu (CTT_KTVC) 44 3.2.1 Cu trỳc iu khin theo phng phỏp phi tuyn Bacckstepping 44 3.2.2 Tng hp b iu chnh thnh phn ird trờn liờn tc 45 3.2.3 Tng hp b iu chnh thnh phn irq trờn liờn tc 46 3.2.4 Tớnh n nh ca h cú b iu chnh dũng Backstepping 49 3.2.5 S hoỏ b iu chnh dũng Backstepping c bn 50 3.2.6 Khc phc sai lch tnh 51 3.2.7 a thnh phn tớch phõn vo thut toỏn backstepping c bn kh sai lch tnh 51 3.2.8 Tng hp vũng C tc 58 Kt lun chng III 59 CHNG 4:KT QU Mễ PHNG V THC NGHIM 60 4.1 S mụ phng 60 4.1.1 S mụ phng ton h thng 60 4.1.2 S b iu khin dũng backstepping 60 4.1.3 S Simulink b iu khin tc theo phng phỏp PI 61 4.2 Kt qu mụ phng 61 4.2.1 Kt qu mụ phng vi b iu khin dũng backstepping v b iu khin PI 61 4.3 H thng thớ nghim v Kt qu thớ nghim 66 4.3.1 Thit b thớ nghim 66 4.3.1.1 S cu trỳc mch iu khin thớ nghim 67 4.3.1.2 S mch lc thớ nghim 69 4.3.1.3 B iu chnh dũng in PWM 72 4.3.1.4 Tng hp mch vũng iu chnh tc: 74 4.3.2 Kt qu thớ nghim 75 Kt lun chng VI 79 KT LUN V KIN NGH 80 TI LIU THAM KHO 82 S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vii DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT CH VIT TT í NGHA B-KTVC ng b- kớch thớch vnh cu CTT ng c tuyn tớnh CCT-BKTVC ng c chy thng ng b kớch thớch vnh cu MB-KTVC Mỏy in ng b kớch thớch vnh cu C ng c CB KTVC ng c ng b, kớnh thớch vnh cu REC B chnh lu NLNA Nghch lu ngun SVWM iu ch vột t khụng gian KD iu khin dũng S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn viii DANH MC HèNH V Hỡnh 1-1 T trng l nam chõm vnh cu xp liờn tip Hỡnh 1-2 Mch t gm 36 rónh Hỡnh 1-3 Dõy qun ng c Hỡnh 1- Chiu chuyn ng ca t trng v ca phn ng Hỡnh 1-5 Vn tc ti u cho ng c Hỡnh 1- H thng truyn ng thng trc tip s dng CTT loi B_KTCV Hỡnh 1-7 thi tc mt chu k ca mỏy bo ging 15 Hỡnh 2-1 Xõy dng vector khụng gian dũng stator t cỏc i lng pha 20 Hỡnh 2-2 Biu din dũng in stator di dng vector khụng gian trờn h ta 22 Hỡnh 2-3 Vector dũng stator trờn h ta , ab v dq 22 Hỡnh 2-4 Chuyn h ta cho vector khụng gian bt k V 24 Hỡnh 2-5 Mụ t nh hng ca hiu ng u cui i vi CTT loi BKTVC 29 Hỡnh 2- (a Cu trỳc CTT loi B - KTVC, b Mch t tng ng mụ t nh hng ca hiu ng u cui) 30 Hỡnh 3-1 Minh khỏi nim n nh Lyapunov 35 Hình 3-2 Hình 3-3 Sơ đồ khối cho hệ (3.5) 38 Thêm vào bớt thành phần mong muốn 40 Hinh 3-4 Backstepping qua khõu tớch phõn 41 Hỡnh 3-5 H (3.5) sau a b iu khin tng hp theo phng phỏp Backstepping 42 Hỡnh 3-6 Cu trỳc iu khin CTT loi B - KTVC pha s dng phng phỏp backstepping 45 Hỡnh 3-7 S b iu chnh dũng Backstepping 48 Hỡnh 3-8 S cu trỳc h thng C tc C TT 58 Hỡnh 3-9 S thay th thit k khõu C tc CTT 59 Hỡnh 4-1 S mụ phng ton h thng 60 Hỡnh 4-2 S b iu khin dũng backstepping 60 Hỡnh 4-3 S Simulink b iu khin tc theo phng phỏp PI 61 Hỡnh 4-4 Vn tc t 61 S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ix Hỡnh 4-5.Vn tc thc v tc t 62 khong thi gian t n 0,1(s) 62 vi b iu khin dũng backstepping 62 Hỡnh 4-6.Vn tc thc v tc t khong thi gian t n 0,1(s) vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 62 Hỡnh 4-7a.Vn tc thc v tc t khong thi gian t n 0,1(s vi b iu khin dũng 62 backstepping 62 Hỡnh 4-7b.Vn tc thc v tc t khong thi gian t n 0,1(s) vi b iu khin dũng in theo phng phỏpPI 62 Hỡnh 4-8a Vn tc thc v tc t khong thi gian t n 2,2 (s) vi b iu khin dũng backstepping 62 Hỡnh 4-8b.Vn tc thc v tc t khong thi gian t n 2,2 (s) vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 62 Hỡnh 4-9a Vn tc thc v tc t khong thi gian t n 2,2 (s) vi b iu khin dũng backstepping 63 Hỡnh 4-9b.Vn tc thc v tc t khong thi gian t n 2,2 (s) 63 vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 63 Hỡnh 4-10a in ỏp chiu trung gian vi b iu khin dũng backstepping 63 Hỡnh 4-10b in ỏp chiu trung gian vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 63 Hỡnh 4-11a Dũng in pha ng c 63 Vi b iu khin dũng backstepping 63 Hỡnh 4-11b Dũng in pha ng c vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 63 Hỡnh 4-12a Dũng in pha ca b iu khin dũng backstepping 64 Hỡnh 4-12b Dũng in pha vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 64 Hỡnh 4-13a in ỏp dõy t vo ng c vi b iu khin dũng backstepping 64 Hỡnh 4-13b in ỏp dõy t vo ng c vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 64 Hỡnh 4-14a Dũng li pha A vi b iu khin dũng backstepping 65 Hỡnh 4-14b Dũng li pha A vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 65 S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn x Hỡnh 4-15a Dũng li pha A vi b iu khin dũng backstepping 65 Hỡnh 4-15b Dũng li pha A vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 65 Hỡnh 4-16a Lc in t thc v lc in t t vi b iu khin dũng backstepping 66 Hỡnh 4-16b Lc in t thc v lc in t t vi b iu khin dũng in theo phng phỏp PI 66 Hỡnh 4-17 Hỡnh nh mỏy bin tn 67 Hỡnh 4-18 Mỏy hin súng 67 Hỡnh 4-19 Mch dựng iu khin ng c tuyn tớnh 67 Hỡnh 4-20 Hinh nh mch iu khin 67 Hỡnh 4-21 H thng vi iu khin 67 Hỡnh 4-22.H thng xỏc nh v trớ ban u ca ng c 67 Hỡnh 4-23 H r le u ca h vi iu khin kt ni vi PLC 67 Hỡnh 4-24 Hỡnh nh tng th v thớ nghim 67 Hỡnh 4-25 S mch in ca h thng thớ nghim 68 Hỡnh 4-26 S nguyờn lý cu trỳc mch iu khin 69 h thng thớ nghim 69 Hỡnh 4-27 S chi tit ca bin tn ngun ỏp cú dũng iu khin c 70 Hỡnh 4-28 S ca b iu chnh dũng in PWM 72 Hỡnh 4-29 mụ t hỡnh dỏng tớn hiu b nghch lu ỏp ba pha 73 Hỡnh 4- 30 Tng dn dũng in u vo bin tn t 0- 1,2 Hz 75 Hỡnh 4-31 Dũng in u vo bin tn n nh 1,2 Hz 75 Hỡnh 4-32 Dũng in gim dn t 2Hz xung 1,2 Hz 75 Hỡnh 4-33 Dũng in gim dn Hz v 75 Hỡnh 4-34 Dũng in dõy vo ng c n nh1,6 Hz v gim v 75 Hỡnh 4-35 Dũng in dõy vo ng c t - 1,6 Hz 75 Hỡnh 4-36 Dũng in dõy vo ng c tn s tng t n 1,6 Hz 76 Hỡnh 4-37 Dũng in dõy vo ng c tng t - 1,6 Hz gim v 1,2 Hz 76 Hỡnh 4-38 Dũng in dõy cú tn s t 0-1,6 Hz gim v 76 Hỡnh 4-39 Dũng in dõy vo ng c cú tn s n nh 1,2 Hz 76 Hỡnh 4-40 in ỏp t vo ng c n nh 1,2 Hz 76 Hỡnh 4-41 in ỏp t vo ng c tng dn 0-1,2 Hz 76 S húa bi Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 69 Hỡnh 4-26 S nguyờn lý cu trỳc mch iu khin h thng thớ nghim 4.3.1.2 S mch lc thớ nghim a Gii thiu chung Ta xột mt b bin i thng gp l b nghch lu ỏp pha cp in cho mt ti hỡnh b nghch lu c iu khin bng cỏc i lng logic Ta gi Ti v Ti ' l cỏc tranzito ( gi thit l cỏc chuyn mch lý tng), Ci v Ci' l cỏc iu khin tng ng vi cỏc tranzito Xột trng hp iu khin luõn phiờn Ci Ci' ta cú: - Nu Ci 1, Ti dn v Ti ' h mch - Nu Ci , Ti h mch v Ti ' dn Tựy theo trng hp cỏc in ỏp ly theo chun P l im gia cỏc ngun E hoc theo M l nhỏnh ngun hoc N l dõy trung tớnh ca ti Va =VaN E / T T T a b c D C D b C c Vb =VbN D c Vc =VcN 70 Hỡnh 4-27 S chi tit ca bin tn ngun ỏp cú dũng iu khin c b Xỏc nh in ỏp pha trờn ti Ta xỏc nh cỏc vector in ỏp ba pha v vector bin iu khin, bõy gi c coi l cỏc bin i s, ly giỏ tr hoc vaN vaM vap Ca vcN vcM vcp Cc v3 vbN , v3M vbM , v3 p vbp , C3 Cb Cỏc in ỏp i vi gc M hoc P c xỏc nh nh sau, vớ d vi pha u tiờn: VaM Ca E v VaP Ca 1/ E Vi pha: V3M C3 E v V3P C3 1/ 2C32 E Trong ú: 71 C31 111 t Vn l cn tỡm in ỏp pha trờn ti, vớ d Va VaN Ta nhn thy cha bit cỏc in ỏp pha trờn ng c VaN ,VbN ,VcN ta mi ch bit cỏc in ỏp dõy VaN VbN VaM VbM VaP VbP Ca Cb VbN VcN VbM VcM VbP VcP Cb Cc E VcN VaN VcM VaM VcP VaP Cc Ca Gi thit thnh phn th t khụng bng khụng: VaN VbN VcN hoc VTN Ta c kt qu quen bit: VaN VbN / 1/ 1/ VaM / 1/ 1/ 1/ 32 / 1/ VbM 1/ 32 / 1/ E VcN 1/ 1/ 32 / VcM 1/ 1/ 32 / V in ỏp trung tớnh bng VNM VaM VbM VcM / c Xỏc nh dũng in Theo nh lut dũng in ti cỏc nỳt ta c: i Ca ia Cbib Cc ic Cn lu ý l: ia ib ic v i0 d Bng giỏ tr in ỏp v dũng in T cỏc cụng thc trờn, ta suy c bng giỏ tr in ỏp theo cỏc giỏ tr bin logic nh sau : 72 Bin logic Ca 1 0 Cb 0 1 0 Cc 0 0 1 in ỏp dõy Va Vb Vc Vb Vc Va E -E -E E 0 E E -E -E -E -E E E in ỏp trung tớnh Dũng mt chiu in ỏp pha VN VM Va Vb Vc i E/3 2E/3 E/3 2E/3 E/3 2E/3 2E/3 E/3 -E/3 -2E/E -E/3 E/3 -E/3 E/3 2E/3 E/3 -E/3 -2E/3 -E/3 -2E/3 -E/3 E/3 2E/3 E/3 ia ic ib ia ic ib 1 0 0 0 0 4.3.1.3 B iu chnh dũng in PWM a S S ca b iu chnh dũng in PWM nh sau : Trong s cú s dng ba khõu PI riờng r cho ba dũng pha ya PI PWM Ca CC a aa C PWM Cb yb PI Cb yc PI PWM Cm bin dũng ic Cc Cc ib ia Hỡnh 4-28 S ca b iu chnh dũng in PWM 73 b Nguyờn lý iu ch b rng xung : S chc nng ca iu bin rng xung PWM theo nguyờn lý tng t c cho Tớn hiu hỡnh rng ca W(t) tn s cao cú chu k T c so sỏnh ti tng thi im vi ba tớn hiu iu khin ya , yb , yc l cỏc tớn hiu yờu cu S chuyn mch ca cỏc phn t bỏn dn s xy cú s cõn bng : yi t t Va Vb Vc t T/2 T VBM t VCM t VAM t VNM t Hỡnh 4-29 mụ t hỡnh dỏng tớn hiu b nghch lu ỏp ba pha Ta phõn tớch s nghch lu cu pha dựng tranzisto iu ch thao phng phỏp lng cc Thi im m v khúa cỏc tranzisto c xỏc nh bng cỏch so sỏnh súng chun hỡnh sin vi súng tam giỏc tn s cao õy 74 ta coi cc dng ca ngun mt chiu cú in th +E, Cc õm cú in th bng : Gi s súng sin chun : Ya Vm sin t t Yb Vm sin 1t / Yc Vm sin / 4.3.1.4 Tng hp mch vũng iu chnh tc: T s cu trỳc tng th, ta cú s cu trỳc mch vũng iu chnh tc nh sau: Hm truyn mch vũng trờn l wv P Rv w M pc JP K v Rv w M pc Jp Rv w M pc Jp K v Rv w M Pc Theo tiờu chun ti u i xng, thỡ hm chuyn chun mch vũng tc l Wc* p 4Tv p 8T Pp 8Tv2 p 4Tv p v T phng trỡnh Wv p w *v p ta tỡm c Rv Rv w *v Jp * w M pc K v w M pc w v Thay: w m w*M Rv vo wv* vo ta c : 2TM p 2TM p 2 4Tv p Jp 2TM2 p 2TM P pc 8Tv3 p 8Tv2 4Tv p K v pc 4Tv p 4Tv p Jp 4Tv Jp Jp = pcTv2 p = pcTv2 p K J J K pv iv 2 pcTv pcTv p p 75 k pv J pcTv Kiv J pcTv2 Vi: 4.3.2 Kt qu thớ nghim a Dũng in vo bin tn Hỡnh 4- 30 Tng dn dũng in u vo bin tn t 0- 1,2 Hz Hỡnh 4-31 Dũng in u vo bin tn n nh 1,2 Hz Hỡnh 4-32 Dũng in gim dn t 2Hz xung 1,2 Hz Hỡnh 4-33 Dũng in gim dn Hz v b Dũng in dõy vo ng c Hỡnh 4-34 Dũng in dõy vo ng Hỡnh 4-35 Dũng in dõy vo ng c n nh1,6 Hz v gim v c t - 1,6 Hz 76 Hỡnh 4-36 Dũng in dõy vo ng c tn s tng t n 1,6 Hz Hỡnh 4-37 Dũng in dõy vo ng c tng t - 1,6 Hz gim v 1,2 Hz Hỡnh 4-38 Dũng in dõy cú tn s t 0-1,6 Hz gim v Hỡnh 4-39 Dũng in dõy vo ng c cú tn s n nh 1,2 Hz Khi ng c cú tn s t 1,6Hz gim v ng c ang chy s ngng chy lp tc v dũng in lỳc ny gim v c in ỏp t vo ng c Hỡnh 4-40 in ỏp t vo ng c n nh 1,2 Hz Hỡnh 4-41 in ỏp t vo ng c tng dn 0-1,2 Hz 77 Nhn xột kt qu thớ nghim - Hỡnh 4- 30 Khi tc tng t n giỏ tr t ng vi tn s tng t n 1,2 Hz, biờn dũng vo bin tn tng t n giỏ tr tng ng Cũn tn s f = 50 Hz bng tn s ngun - Hỡnh 4-31 Dũng in vo bin tn tn s ang t 1,2Hz, tc n nh, tn s dũng n nh v biờn n nh - Hỡnh 4-32 Khi tc gim ng vi tn s gim t Hz xung 1,2 Hz ta cú tn s f= 50 Hz nhng biờn gim - Hỡnh 4-33 Dũng in vo bin tn tn s t 2Hz gim v 0, tn s khụng i nhng biờn gim v - Hỡnh 4-34 Dũng in dõy vo ng c n nh tn s t t 1,6 Hz v 0: Qua thớ nghim ta thy tn s ca dũng in thc gim v 0, biờn gim t giỏ tr tng ng vi tn s 1,6 Hz v - Hỡnh 4-35 Dũng in vo ng c tn s t 1,6 Hz Qua kt qu thớ nghim ta thy tn s ca dũng in thc cng n nh tn s 1,6 Hz vi biờn khụng i - Hỡnh 4-36 Dũng in dõy vo ng c tn s t tng t n 1,6 Hz tc tng tng ng, qua kt qu thớ nghim ta thy tn s ca dũng in ó tng theo tn s t t n 1,6 Hz ng thi ln ca dũng in cng tng n giỏ tr tng ng vi lc in t t - Hỡnh 4-37 Dũng in dõy vo ng c tn s t t n 1,6 Hz gim xung 1,2 Hz: Tn s ca dũng in thc gim tng ng theo tn s t, biờn ca dũng in thc gim lc ma sỏt gim - Hỡnh 4-38 Dũng in dõy vo ng c tn s t t 1,6 Hz v Qua thớ nghim cho thy tn s ca dũng in thc gim v 0, biờn gim giỏ tr tng ng vi tn s 1,6 Hz v 78 - Hỡnh 4-39 Dũng in dõy vo ng c cú tn s t 1,2 HZ, Qua kt qu thớ nghim ta thy tn s ca dũng in thc cng n nh tn s 1,2 Hz vi biờn khụng i - Hỡnh 4-40 in ỏp t vo ng c tn s t 1,2 Hz: Qua kt qu thớ nghim ta thy tn s ca in ỏp thc cng n nh tn s 1,2 Hz - Hỡnh 4-41 in ỏp t vo ng c tn s t tng t n 1,2 Hz: qua kt qu thớ nghim ta thy tn s ca in ỏp ó tng theo tn s t t n 1,2 Hz 79 Kt lun chng VI chng lun trỡnh by kt qu mụ phng v thc nghim Vic mụ phng c thc hin vi b iu khin dũng Backstpping v PI Kt qu mụ phng cho thy cỏc i lng thc ó bỏm theo cỏc i lng t vi cht lng tt, ng thi kt qu mụ phng cho thy cht lng h thng iu khin, s dng b iu khin dũng backstepping hn b iu khin PI Lun cng ó tin hnh thớ nghim vi b iu khin dũng theo nguyờn tc tr Hysteresis v b iu khin tc PI Mch vũng iu khin v trớ c thc hin thụng qua h thng vi x lý v PLC H thng vi x lý lm nhim v xỏc nh v trớ ban u ca ng c, nhn v trớ t, trờn c s ú thụng qua PLC v b bin tn xỏc nh tc ti u v thi gian ti u a ti u vo iu khin tc ca bin tn iu khin chớnh xỏc v trớ ca ng c Cht lng ca h thng iu khin thớ nghim c khng nh l tt Do hn ch ca thit b thớ nghim nờn lun cha thc hin ci t c b iu khin Backstepping õy cng l hng phỏt trin tip theo ca ti Tuy nhiờn nc ó cú cụng trỡnh nghiờn cu [6] ca tỏc gi o Phng Nam Trong ú ng dng thnh cụng b iu khin dũng theo phng phỏp Backstepping iu ú khng nh tớnh kh thi ca vic ỏp dng b iu khin thit k lun vo thc t 80 KT LUN V KIN NGH - Trong chng 1, chng 2, tỏc gi ó mụ t cu to, nguyờn lý lm vic v phm vi ng dng ca ng c tuyn tớnh, xõy dng mụ hỡnh toỏn hc ca ng c - Trong chng 3, ó a phng phỏp iu khin phi tuyn bachstepping thit k b iu khin v v trớ ca ng c a mụ hỡnh chy thc - Chng 4, xõy dng c mụ hỡnh thc nghim, kt qu nhn c l thit k c mụ hỡnh chy rt tt ó iu chnh c v trớ mỡnh cn v tc mỡnh cn Sau phõn tớch nhim v cn phi tin hnh nghiờn cu CTT backstepping c s dng cỏc h chuyn ng tnh tin cng nh tỡnh hỡnh nghiờn cu v loi ng c ny, lun ó ch cỏc cn khai thỏc v cỏc bin phỏp gii quyt c th Nhng úng gúp mi ca lun vn: S dng cỏc phng phỏp iu khin phi tuyn backtespping iu khin CTT cho phộp iu khin tc , v trớ ng c - Kh nng lm vic ca cỏc phng phỏp ny: + Phng phỏp iu khin dũng backstepping cú u th ỏp ng ũi hi s chớnh xỏc + Phng phỏp iu khin da trờn chuyn ng tnh tin cú u im hot ng iu khin tc chớnh xỏc - Xõy dng cỏc mụ hỡnh mụ phng v h thng thớ nghim cho thy kh nng hin thc v vic to cỏc b iu khin CTT loi B- KTVC Vi tc cú dng hỡnh sin iu kin khụng ti v cú ti Phng phỏp 81 nghiờn cu c tin hnh qua cỏc bc mụ phng offline trờn mỏy tớnh, mụ phng trờn Card, mụ phng hin thi trờn mỏy hin súng, l phng phỏp khoa hc chuyn nghiờn cu lý thuyt ng dng thc t + a phng phỏp Backstesping xỏc nh v trớ, iu khin tc cho ng c tuyn tớnh m bo chớnh xỏc cao + Nhng c im, cu to hay nguyờn lý lm vic ca CTT nhm m rng phm vi ng dng + a cỏc b bin i phự hp vi c im lm vic ca CTT + Nghiờn cu cỏc h chuyn ng thng m CTT úng vai trũ l c cu chp hnh ỏp dựng cỏc mỏy CNC, Robot cụng nghip 82 TI LIU THAM KHO Ti liu ting vit : [1] Phm Lờ Chi, Nguyn Quang Tun , Nguyn Phựng Quang (2005), Cu trỳc tỏch kờnh trc tip iu khin h thng mỏy phỏt in khụng ng b ngun kộp, Chuyờn san K thut iu khin t ng , ( 6), 28-35 [2] Phựng Ngc Lõn (2001), Tng hp h thng iu khin thit b phỏt in chy sc giú dựng mỏy in d b ngun kộp, kim chng nguyờn lý qua mụ phng trờn nn MATLAB & Simulink, Lun thc s, HBK H Ni [3] Nguyn Doón Phc, Phan Xuõn Minh, Hỏn Thnh Trung(2003), Lý thuyt iu khin phi tuyn, Nh xut bn Khoa hc v K thut, H Ni [4] Nguyn Doón Phc (2002), Lý thuyt iu khin tuyn tớnh, Nh xut bn Khoa hc v K thut, H Ni [5] o Phng Nam, Nguyn Phựng Quang ( 2011), Xỏc nh v trớ nh cc ban u ca ng c tuyn tớnh loi ng b kớch thớch vnh cu s dng phng phỏp iu khin lc y, Hi ngh iu khin v T ng húa ton quc ln th nht- VCCA- 2011 [6] o Phng Nam (2012), Nõng cao cht lng ca cỏc h chuyn ng thng bng cỏch s dng h truyn ng ng c tuyn tớnh, Lun ỏn tin s t ng húa xớ nghip cụng nghip, Trng i hc bỏch khoa H Ni [7] Cao Xuõn Tuyn, (2008) Tng hp cỏc thut toỏn phi tuyn trờn c s phng phỏp Backstepping iu khin mỏy in d b ngun kộp h thng mỏy in sc giú,Lun ỏn tin s k thut, Trng i hc bỏch khoa H Ni 83 Ti liu ting Anh : [8]Roma Rinkeviciene, Saulius Lisauskas, Vygintas Batkauskas, Application and analysis of linear induction motors in mechotronic systems Doctoral school of energy- and geo- technology, January 15-20,2007 Kuesaare, Estonia [9]Jack Barrett, Timharned, Jimmonnich, Linear Motors Basies, Parker Hannijin Corporation [10] Linear Motors Applycation Guide, Aerotech [11] Linear Motors series, Yaskawa [12] Samuel Chevailler,Comparative study and selection criteria of linear motors, Ecole Polytechniqve, Suisse, EPFL,2006 [...]... thi tốc độ trong một chu kỳ của máy bào giường 1.3 Điều khiển vị trí, tốc độ Trong bài luận văn ta nghiên cứu Ứng dụng phƣơng pháp Backstepping để điều khiển động cơ tuyến tính trong các máy CNC Trong các ngành công nghiệp hiện nay đối với những máy móc thƣờng sử dụng các loại động cơ thông thƣờng nhƣ động cơ đồng bộ, động cơ không đồng bộ, động cơ một pha hay động cơ ba pha Những động cơ đó với tốc... Ứng dụng phƣơng pháp Backstepping để điều khiển động cơ tuyến tính trong các máy CNC với mục tiêu điều khiển động cơ tuyến tính đóng vai trò là một thiết bị chấp hành đƣợc sử dụng trong hệ chuyển động tịnh tiến đạt đƣợc đáp ứng tốt về các mặt động học, động lực học Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2 Luận văn còn có nhiệm vụ cho thấy khả năng vận dụng loại động cơ này trong. .. tốc độ làm việc và khả năng ứng dụng vào thực tế để cho các máy móc bình thƣờng hoạt động thì hiệu quả và độ chính xác còn hạn chế Để những máy móc làm việc một cách chính xác và hiệu quả đảm bảo về chất lƣợng, ta thay thế các động cơ đó bằng động cơ tuyến tính để điều khiển vị trí, tốc độ của các máy sử dụng phƣơng pháp điều khiển backstepping để điều khiển động cơ chuyển động tịnh tiến Ta có bài toán... một mô hình thí nghiệm kiểm chứng những lý thuyết đã đề xuất Bản luận văn có bố cục nhƣ sau: Chƣơng 1 Tổng quan về cấu tạo, nguyên lý làm việc và phạm vi ứng dụng của phạm vi tuyến tính trong các máy công cụ CNC Chƣơng 2 Mô tả toán học động cơ tuyến tính Chƣơng 3 Ứng dụng phƣơng pháp điều khiển phi tuyến backstepping thiết kế bộ điều khiển tốc độ và vị trí động cơ tuyến tính Chƣơng 4 Kết quả mô phỏng... thẳng lớn hơn rất nhiều lần so với các bộ truyền cơ khí + Ít gây ồn khi làm việc, bảo dƣỡng cũng dễ dàng hơn, tuổi thọ trung bình dài hơn 1.2 Phạm vi ứng dụng động cơ tuyến tính trong các máy CNC Hiện nay động cơ tuyến tính chủ yếu đƣợc sử dụng trong các cơ cấu truyền động tịnh tiến trong các phƣơng tiện giao thông nhƣ đầu máy xe điện, tàu điện ngầm có thể kể ra một số ứng dụng điển hình: • Tàu điện nhanh... của động cơ tuyến tính chuyển động thẳng Hệ thống chuyển động thẳng có thể đƣợc thực hiện bằng hai cách trực tiếp hoặc gián tiếp, trong đó động cơ tuyến tính sẽ đƣợc sử dụng trong hệ chuyển động thẳng trực tiếp Hình 1- 6 Hệ thống truyền động thẳng trực tiếp sử dụng ĐCTT loại ĐB_KTCV - Động cơ tuyến tính ngày càng đƣợc quan tâm nhất là trong lĩnh vực truyền động tịnh tiến do có các ƣu điểm sau đây: + Động. .. sử dụng động cơ truyền động thẳng • Trong quân sự hệ thống phóng máy bay điện từ bằng động cơ truyền động thẳng thay cho cơ cấu phóng bằng khí nén kinh điển • Việc điều khiển tự động máy công cụ kỹ thuật số CNC, điều khiển tay máy Robot, máy nâng hạ, điều khiển các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS yêu cầu cao về độ chính xác vị trí, tốc độ và tác động nhanh Động cơ tuyến tính trong hệ thống này có khả... vai trò quan trọng trong các máy công cụ đòi hỏi điều khiển nhiều chuyển động tịnh tiến Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ trên đây, luận văn đã tập trung giải quyết một số vấn đề Về lý thuyết, luận văn tập trung nghiên cứu sử dụng các phƣơng pháp điều khiển phi tuyến backstepping vận dụng vào ĐCTT và đƣa ra phƣơng pháp điều khiển tốc độ giúp thực hiện các cấu trúc điều khiển phi tuyến backtespping... ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 Động cơ tuyến tính có giá thành còn cao hơn động cơ quay thông dụng Tuy nhiên gần đây, giá thành đã giảm đáng kể bởi vì số lƣợng động cơ tuyến tính đƣợc chế tạo tăng nhiều Nhiều nhà sản xuất đã đầu tƣ mạnh mẽ vào dây chuyền công nghệ, các trang thiết bị hiện đại cho sản xuất động cơ tuyến tính Các hệ truyền động dùng động cơ tuyến tính phát triển rất nhanh Những cải... 1.2.1 Máy tiện T616 Trong máy tiện T616 đã sử dụng động cơ tuyến tính để chuyển động dao của máy - Xe dao: Là một bộ phận của máy dùng để gá kẹp dao và đảm bảo cho dao chuyển động theo các chiều khác nhau + Chuyển động tịnh tiến của dao có thể thực hiện bằng tay hoặc cơ khí + Chuyển động cơ khí của xe dao nhờ có trục trơn và vít me - Xe dao gồm: + Bàn trƣợt chuyển động dọc theo chiều băng trƣợt của máy