XÂY DỰNG cấu TRÚC điều KHIỂN ổn ĐỊNH tốc độ ĐỘNG cơ

1
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC
ĐỘ CHO ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU
1.1. Đặt vấn đề
Trong các dây truyền sản xuất của các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp
luôn có các máy sản xuất công nghiệp đòi hỏi phải có nhiều cấp tốc độ tùy theo
công tác sản xuất mà để điều chỉnh tốc độ cho phù hợp với quy trình công nghệ .
Để có nhiều cấp tốc độ khác nhau ta có thể thay đổi cơ cấu truyền động
bằng cơ khí của máy như tỷ số truyền hoặc thay đổi tốc độ động cơ truyền động
Điều chỉnh tốc độ truyền động điện là thay đổi tốc độ động cơ để phù hợp
với yêu cầu sản xuất muốn điều chỉnh được tốc độ động cơ ta phải dựa vào
nhiều yếu tố nguồn điện, tải, trong mỗi một yếu tố này thay đổi thì tốc độ động
cơ đều thay đổi ứng với mỗi yếu tố ta có một phương pháp điều chỉnh tốc độ
động cơ tương ứng.
Trong thực tế điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều hiện nay có hai
phương pháp cơ bản để điều chỉnh tốc độ
- Điều chỉnh điện áp cấp cho phần ứng động cơ
- Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động cơ
Cấu trúc phần động lực của hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ
điện một chiều bao giờ cũng cần có bộ biến đổi. Các bộ biến đổi này cấp cho
mạch phần ứng động cơ hoặc mạch kích từ động cơ trong các nhà máy sản xuất
hiện nay có 4 bộ biến đổi.
- Bộ biến đổi máy điện gồm : động cơ sơ cấp kéo máy phát một
chiều hoặc máy điện khuyếch đại (KĐM)
- Bộ biến đổi điện từ : khuyếch đại từ (KĐT)
- Bộ biến đổi chỉnh lưu bán dẫn : chỉnh lưu thysistor
- Bộ biến đổi xung áp một chiều: thysistor hoặc transistor
1.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật để đánh giá hệ thống điều chỉnh tốc độ
Khi điều chỉnh tốc độ của hệ thống truyền động điện ta cần chú ý và căn
cứ vào các chỉ tiêu sau đây để đánh giá chất lượng của hệ thống truyền động
điện:

1.2. 1. Hướng điều chỉnh tốc độ
Hướng điều chỉnh tốc độ là ta có thể điều chỉnh để có được tốc độ lớn hơn
hay bé hơn so với tốc độ cơ bản là tốc độ làm việc của động cơ điện trên đường
đặc tính cơ tự nhiên.
1.2.2. Phạm vi điều chỉnh tốc độ (Dãy điều chỉnh)
Phạm vi điều chỉnh tốc độ D là tỉ số giữa tốc độ lớn nhất n
max
và tốc độ bé
nhất n
min
mà người ta có thể điều chỉnh được tại giá trị phụ tải là định mức: D =
n
max
/n
min
.
Trong đó:
- n
max
: Được giới hạn bởi độ bền cơ học.
- n
min
: Được giới hạn bởi phạm vi cho phép của động cơ, thông thường
người ta chọn n
min
làm đơn vị.
Phạm vi điều chỉnh càng lớn thì càng tốt và phụ thuộc vào yêu cầu của
từng hệ thống, khả năng từng phương pháp điều chỉnh.
2
1.2.3. Độ cứng của đặc tính cơ khi điều chỉnh tốc độ

Độ cứng: β = ∆M/∆n. Khi β càng lớn tức ∆M càng lớn và ∆n nhỏ nghĩa
là độ ổn định tốc độ càng lớn khi phụ tải thay đổi nhiều. Phương pháp điều
chỉnh tốc độ tốt nhất là phương pháp mà giữ nguyên hoặc nâng cao độ cứng của
đường đặc tính cơ. Hay nói cách khác β càng lớn thì càng tốt.
1.2.4. Độ bằng phẳng hay độ liên tục trong điều chỉnh tốc độ
Trong phạm vi điều chỉnh tốc độ, có nhiều cấp tốc độ. Độ liên tục khi điều
chỉnh tốc độ γ được đánh giá bằng tỉ số giữa hai cấp tốc độ kề nhau:
γ = n
i
/n
i+1
Trong đó:
- n
i
: Tốc độ điều chỉnh ở cấp thứ i.
- n
i + 1
: Tốc độ điều chỉnh ở cấp thứ ( i + 1 ).
Với n
i
và n
i + 1
đều lấy tại một giá trị moment nào đó.
γ tiến càng gần 1 càng tốt, phương pháp điều chỉnh tốc độ càng liên tục.
Lúc này hai cấp tốc độ bằng nhau, không có nhảy cấp hay còn gọi là điều
chỉnh tốc độ vô cấp.
γ ≠ 1 : Hệ thống điều chỉnh có cấp.
1.2.5. Tổn thất năng lượng khi điều chỉnh tốc độ:
Hệ thống truyền động điện có chất lượng cao là một hệ thống có hiệu suất
làm việc của động cơ η là cao nhất khi tổn hao năng lượng ∆P

phu
ở mức thấp
nhất.
1.2.6. Tính kinh tế của hệ thống khi điều chỉnh tốc độ:
Hệ thống điều chỉnh tốc độ truyền động điện có tính kinh tế cao nhất là
một hệ thống điều chỉnh phải thỏa mãn tối đa các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống.
Đồng thời hệ thống phải có giá thành thấp nhất, chi phí bảo quản vận hành thấp
nhất, sử dụng thiết bị phổ thông nhất và các thiết bị máy móc có thể lắp ráp lẫn
cho nhau.
1.3. Một số phương pháp điều khiển tốc độ động cơ 1 chiều
1.3.1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ
Để điều chỉnh điện áp đặt vào phần ứng động cơ, ta dùng các bộ nguồn
điều áp như: máy phát điện một chiều, các bộ biến đổi van hoặc khuếch đại từ…
Các bộ biến đổi trên dùng để biến dòng xoay chiều của lưới điện thành dòng
một chiều và điều chỉnh giá trị sức điện động của nó cho phù hợp theo yêu cầu.
- Nhận xét: Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt
vào phần ứng động cơ sẽ giữ nguyên độ cứng của đường đặc tính cơ nên được
dùng nhiều trong máy cắt kim loại và cho những tốc độ nhỏ hơn n
cb
.
1.3.2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông
Nhận xét: Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông có
thể điều chỉnh tốc độ vô cấp và cho những tốc độ lớn hơn n
cb
. Phương pháp này
được dùng để điều chỉnh tốc độ cho các máy mài vạn năng hoặc là máy bào
giường. Do quá trình điều chỉnh tốc độ được thực hiện trên mạch kích từ nên tổn
thất năng lượng ít, mang tính kinh tế. Thiết bị đơn giản.
3
1.3.3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng:

- Nhận xét: Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở
phụ trên mạch phần ứng chỉ cho những tốc độ nhảy cấp và nhỏ hơn n
cb
.
- Ưu điểm: Thiết bị thay đổi rất đơn giản, thường dùng cho các động cơ cho
cần trục, thang máy, máy nâng, máy xúc, máy cán thép.
- Nhược điểm: Tốc độ điều chỉnh càng thấp khi giá trị điện trở phụ đóng
vào càng lớn, đặc tính cơ càng mềm, độ cứng giảm làm cho sự ổn định tốc độ
khi phụ tải thay đổi càng kém. Tổn hao phụ khi điều chỉnh rất lớn, tốc độ càng
thấp thì tổn hao phụ càng tăng.
1.3.4. Điều chỉnh tốc độ bằng cách rẽ mạch phần ứng:
- Nhận xét: Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách rẽ mạch phần ứng
thì điều chỉnh tốc độ nhảy cấp và cho những tốc độ nhỏ hơn n
cb
.
- Ưu điểm:
+ Với cùng một tốc độ yêu cầu thì độ cứng của đường đặc tính cơ phân
mạch có độ cứng lớn hơn đặc tính cơ dùng điện trở phụ trên mạch phần ứng.
+ Thiết bị vận hành đơn giản.
- Nhược điểm:
+ Phương pháp này dùng tiếp điểm để đóng cắt điện trở nên độ tinh chỉnh
không cao, điều chỉnh tốc độ có cấp, phạm vi điều chỉnh: D = ( 2 → 3 )/1.
+ Do tổn thất công suất trong sơ đồ này khá lớn nên phạm vi ứng dụng bị
hạn chế. Phương pháp này chỉ áp dụng cho động cơ có công suất nhỏ, thời gian
làm việc ngắn với tốc độ thấp.
1.3.5. Điều chỉnh tốc độ bằng hệ thống máy phát - động cơ ( F - Đ )
- Ưu điểm:
+ Hệ thống này có thể điều chỉnh tốc độ vô cấp, phạm vi điều chỉnh rộng:
D = ( 10 → 30 )/1 bởi vì quá trình điều chỉnh được thực hiện bằng mạch kích
thích của máy phát và động cơ. Có thể dùng phương pháp biến trở.

+ Hệ thống có sự chuyển đổi trạng thái làm việc rất linh hoạt, khả năng
quá tải lớn nên thường được sử dụng ở các máy khai thác trong công nghiệp
nhỏ.
- Nhược điểm:
+ Dùng 4 máy để quay nên khi làm việc sẽ gây tiếng ồn lớn, chiếm nhiều
diện tích để đặt máy. Đồng thời tổng công suất đặt vào hệ thống F - Đ quá lớn:
Gấp 3 lần so với yêu cầu nên vốn đầu tư lớn.
+ Hiệu suất hoạt động của hệ thống tương đối thấp:
η = P
cơ2
/P
đ
∼
< 0,75
+ Đặc tính cơ dốc nên khi có dao động ở phụ tải thì thể hiện rõ hơn nữa.
+ Ngoài ra, do các máy phát một chiều có từ dư, đặc tính từ hóa có trể nên
khó điều chỉnh sâu tốc độ.
• Kết luận
Trong các phương pháp trên thì phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách
điều chỉnh điện áp phần ứng có các ưu điểm hơn như sau :
4
1 - Hiệu suất điều chỉnh cao (phương trình điều khiển là tuyến tính, triệt
để) hơn khi ta dùng phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng nên tổn hao công
suất điều khiển nhỏ.
2 - Việc thay đổi điện áp phần ứng cụ thể là làm giảm U dẫn đến mômen
ngắn mạch giảm, dòng ngán mạch giảm. Điều này rất có ý nghĩa trong lúc khởi
động động cơ.
3 - Độ sụt tốc tuyệt đối trên toàn dải điều chỉnh ứng với một mômen điều
chỉnh xác định là như nhau nên dải điều chỉnh đều, trơn, liên tục.
Tuy vậy phương pháp này đòi hỏi công suất điều chỉnh cao và đòi hỏi

phải có nguồn áp điều chỉnh được xong nó là không đáng kể so với vai trò và
ưu đIểm của nó. Vậy nên phương pháp này được sử dụng rộng rãi.
1.4. Điều khiển ổn định tốc độ bằng máy tính thông qua card DSP 1104
Ứng dụng kỹ thuật điều khiển số trong các hệ điều khiển chuyển động
mang lại nhiều tính năng vượt trội so với kỹ thuật điều khiển chuyển động
truyền thống như: linh hoạt trong việc thay đổi thông số bộ điều chỉnh khi yêu
cầu công nghệ thay đổi, thay đổi các phương pháp điều khiển tiên tiến; tăng khả
năng chống nhiễu. Tuy nhiên để thực hiện một bộ điều chỉnh số lại mất nhiều
thời gian và gặp nhiều khó khăn.
Trong cả hai công đoạn trên thì mô phỏng thời gian thực là rất cần thiết.
Tốc độ tính toán yêu cầu cho mô phỏng thời gian thực phụ thuộc vào đặc điểm
của mô hình được mô phỏng. Với những mô hình phức tạp, số lượng phép tính
lớn thì thời gian mô phỏng là vấn đề cần được quan tâm.
DS1104 là Card điều khiển số do hãng dSPACE của Đức sản xuất dựa
trên bộ xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processor) dấu phẩy động
(floating-point) thế hệ thứ ba, họ TMS320Cxx của hãng Texas Instruments
(Mỹ). DS1104 được thiết kế đặc biệt để phát triển các bộ điều khiển số đa biến
tốc độ cao và mô phỏng thời gian thực. Nó thường được dùng trong các lĩnh vực
sau:
Hạt nhân của DS1104 là bộ xử lý tín hiệu số dấu phẩy động (floating-
point) thế hệ thứ ba TMS320F240 của hãng Texas Instruments. Bộ xử lý tín hiệu
số được bổ sung thêm một loạt thiết bị ngoại vi thường được sử dụng trong các
hệ thống điều khiển số. Các bộ biến đổi tương tự-số và số-tương tự, một bộ xử
lý tín hiệu số dựa trên các hệ con vào ra số và các giao diện cảm biến so lệch
(incremental sensor) làm cho DS1104 trở thành một giải pháp bo mạch đơn lý
tưởng cho một dải rộng các bài toán điều khiển số.
DS1104 là Card được thiết kế theo chuẩn PC/AT, do đó nó có thể cắm
vào máy tính qua cổng mở rộng ISA. Nó cũng có thể gắn vào hộp mở rộng
dSPACE giao tiếp với máy tính, vì vậy tác giả đi theo hướng nghiên cứu, ứng
dụng Card DS1104 để điều khiển tốc độ cho động cơ 1 chiều.

1.5. Kết luận chương 1
Chương 1 đã giải quyết được một số vấn để sau:
- Tổng quan được các vấn đề điều khiển tốc độ động cơ 1 chiều.
- Đã đưa ra được các phương pháp điều khiển tốc độ độngcơ 1 chiều
5
Chương 2
XÂY DỰNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
2.1. Mô hình toán học của động cơ
2.1.1. Đặt vấn đề
Việc xây dựng mô hình toán học cho đối tượng điều khiển có một ý nghĩa
rất quan trọng cả về mặt kỹ thuật và kinh tế. Việc xây dựng mô hình toán càng
chính xác, tỷ mỉ bao nhiêu thì hệ thống làm việc càng an toàn bấy nhiêu. Hơn
nữa, việc xây dựng mô hình toán học chính xác còn nâng cao được hiệu suất của
hệ thống. Nếu thiếu chính xác thì hệ thống có thể làm việc kém chất lượng hoặc
không làm việc được. Vì vậy việc xây dựng mô hinh toán học phải đáp ứng
được các yêu cầu sau:
- Về mặt kỹ thuật phải đảm bảo yêu cầu công nghệ và các thông số phù
hợp với thiết bị.
- Về mặt kinh tế, các thông số tính toán được chọn trong khi thoả mãn các
yêu cầu kỹ thuật phải đảm bảo có chi phí mua sắm hợp lý…
Trong luận văn này tác giả đi xây dựng hệ điều khiển ổn định tốc độ động
cơ một chiều kích từ độc lập. Động cơ điện một chiều kích từ độc lập tuy cấu tạo
phức tạp đắt tiền song mômen (M=const) dễ dàng điều chỉnh tốc độ, độ ổn định
tốc độ do đó đáp ứng được yêu cầu của hệ thống. Ta chọn động cơ một chiều có
mã hiệu và bảng thông số như sau:
Bảng 2.1: Số liệu động cơ
Mã
hiệu
P
(KW)

U
đm
(V)
I
đm
(A)
n
đm
(v/ph)
η
đm
(%)
R
ư
(Ω)
L
ư
(H)
GD
2
(KGM
3
)
75 220 381 1500 0,795
0,025
3
0,002
2
7
Hệ số khuếch đại của động cơ được tính:

K
D
=
0253,0.381220
1500
. −
=
−
udmdm
dm
RIU
n
= 7,13 (v/ph) (2.1)
Sơ đồ nguyên lý động cơ điện một chiều:

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý động cơ một chiều kích từ độc lập
R
f
E
CKT
U
-+
I
KT
6
Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều
Pha 1: Từ trường của
rotor cùng cực với stator,
sẽ đẩy nhau tạo ra chuyển
động quay của rotor

Pha 2: Rotor tiếp tục
quay

Pha 3: Bộ phận chỉnh điện sẽ
đổi cực sao cho từ trường giữa
stator và rotor cùng dấu, trở lại
pha 1
Hình 2.2: Nguyên tắc hoạt động của động cơ một chiều
2.1.2. Xây dựng mô hình toán học dưới dạng hàm truyền của động cơ
Ở phần trên ta đã chọn loại động cơ một chiều kích từ độc lập và động cơ
một chiều kích từ động lập có phương trình vi phân:
u=I
d
R
u
+L
u
E
dt
dI
d
+
(2.2)
u - E =R
u







+
dt
dI
TId
d
1
(2.3)

Ta có E = k
e
.n (2.4)

m
d
u
T dE
I
R dt
=
(2.5)
Thay vào (2.4) , (2.5) vào (2.3)
u-k
e
.n = T
m
.k
e
.
2

2
1

dt
nd
kTT
dt
dn
em
+
(2.6)

1
u
u
L
T
R
=
: hằng số thời gian điện từ mạch roto (s)
2
375
u
m
e m
GD R
T
K K
=
: hằng số thời gian động cơ hệ thống

2
GD
: mô men quán tính đà ( vô lăng) của động cơ ( N/ m2)
e
dm
E
K
n
=
u
R
: điện trở phần ứng
u
L
: điện cảm phần ứng
7
30
m e
K K
π
=
: hệ số mômen với kích từ độc lập của động cơ
[ ]
2
/ mN
Với điều kiện ban đầu bằng 0. Biến đổi laplace hai vế của (2.6) thay thế ta được:
W
(s)
=
1

2
1
)(
)(
++
=
sTsTT
K
U
N
mm
s
s
(2.7)
Với
1
e
K
K
=
Vậy ta có :
( )
( )
1
2
0 0022
0 087
0 0253
220 381 0 0253
0 1402

1500
1 1
7 131
0 1402
30 30
0 1402 1 34
7 10 0 0253
0 0251
375 375 0 1402 1 34
u
e
dm dm
e
m e
m
e m
Lu .
T . s
Ru .
E s
Udm Idm.R
. ,
K ,
n n
K ,
K .
K K , ,
GD Ru . . , .
T ,
K K . , . ,

π π
= = =
−
−
= = = =
= = =
= = =
= = =
Vậy động cơ có hàm truyền là:
( )
2 2
7 131 7 131
0 087 0 0251 0 0251 1 0 00218 0 0251 1
, ,
W s
, . , s , s ,. s , s
= =
+ + + +
(2.8)
Khi xét đến sự thay đổi của tải ta cần tách hàm truyền (2.7) thành 2 phần
hàm truyền của động cơ một chiều kích từ độc lập:
( )
mD
W s
=
0 0253 0 0253
0 1402 0 0251 0 00352
u
e m
R , ,

K .T .s , . , .s , s
= =
(2.9)
( )
iD
W s
=
1087,0
5,39
)1087,0(0253,0
1
)1(
1
1
+
=
+
=
+ sssTR
u
(3.0)
2.2. Xây dựng cấu trúc điều khiển ổn định tốc độ động cơ
2.2.1. Xây dựng sơ đồ khối nguyên lý điều khiển
Hệ điều khiển ổn định tốc độ động cơ nói chung và hệ điều khiển ổn định
tốc độ động cơ điện một chiều nói riêng có cấu trúc gồm 3 phần:
- Bộ điều khiển.
- Đối tượng cần điều khiển.
- Phản hồi (cảm biến).
Từ phân tích ở trên và theo tài liệu [1], ta xây dựng được sơ đồ khối nguyên lý
điều khiển ổn định tốc độ động cơ một chiều như hình 2.2:

8





Hình 2.2: Sơ đồ khối nguyên lý điều khiển ổn định tốc độ
2.2.2. Xây dựng hàm truyền hệ thống
2.2.2.1. Xây dựng hàm truyền bộ biến đổi
Trong chỉnh lưu dùng Tiristor nếu bỏ qua thời gian chuyển đổi của các
Tiristor (các Tiristor mở tức thời) thì mạch động lực mô tả bằng khâu tỷ lệ, còn
mạch tạo xung do thời điểm xuất hiện xung phải đồng bộ với điện áp anốt. Vì
vậy khi tín hiệu điều khiển thay đổi để điện áp ra thay đổi được phải mất một
khoảng thời gian để chờ đổng hồ do đó được mô tả khâu trễ với thời gian trễ nhỏ
nhất bằng không.
Thời gian trễ gần đúng trung bình được xác định: τ =
1
2mf
(2.10)
Với n là số đỉnh nhọn của điện áp chỉnh lưu trong một chu kỳ nguồn. Sơ
đồ chỉnh lưu là sơ đồ hình tia ba pha ⇒ m = 3.Tần số điện áp nguồn
f = 50(Hz). Hằng số thời gian của bộ biến đổi là:
⇒ τ =
1
2.3.50
= 0,33.10
-2
(s) (2.11)
Hàm truyền bộ biến đổi là:
W

(T)
(s) = K
T
e
-s.
τ
T (2.12)
Để đơn giản khi tính toán ta khai triển hàm mũ theo chuỗi Taylor:
e
-s.
τ
T =
!
)(

!2
)(
!1
)(
!0
)(
1
210
n
nstststst
++++
≈
st+1
1
(2.13)

Với tín hiệu điều khiển
( )
220
dk
U V=
và điện áp ra
( )
10
d
U V=
Hệ số khuếch đại của bộ biến đổi
22
T
K =
⇒ W
T
(s) =
10033,0
22
1 +
=
+ sst
K
T
T
(2.14)
2.2.2.2. Xây dựng hàm truyền cảm biến
Bộ điều
khiển
Bộ biến

đổi
Động cơ
Cảm biến
n
đ
n
Đối tượng điều khiển
9
Để đảm bảo điều khiển ổn định tốc độ động cơ đạt chất lượng khi xét đến
sự thay đổi tải thì ta cần phải tách động cơ thành 2 thành phần: Phần điện và
phần cơ tương ứng là phản hồi dòng điện và phản hồi tốc độ như hình 2.3:

Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc điều khiển ổn định tốc độ (2 mạch vòng điều khiển)
a. Tính chọn khâu phản hồi tốc độ
Máy phát tốc là một thiết bị phát ra điện áp tỷ lệ với tốc độ quay của động
cơ, máy phát tốc được nối cứng trục với động cơ thông qua bộ truyền tốc độ.
Căn cứ vào tốc độ định mức của động cơ và sai lệch tĩnh của hệ thống ta chọn
máy phát tốc có các thông số sau:
Bảng 3.4. Số liệu máy phát tốc
Mã hiệu U
đm
(V) I
đm
(A) n
đm
(v/ph)
R
ư
(Ω)
P

đm
πT32/1Y4
230 0,5 1000 7,34 0,115
Vì động cơ máy phát tốc không cùng tốc độ nên ta phải sử dụng bộ truyền động
cơ khí với tỷ số truyền như sau:
i =
1500
1 5
1000
dc
FT
n
,
n
= =
(2.15)
Điện áp đầu vào của IC mạch khuếch đại trung gian là lý tưởng.
Ta có:
V
U
=0 Vậy
0
V cd
U .n U .n
γ γ
− = − =

cd max
dm
U

n
γ
=
chọn
10
max
=
cd
U

10
0 0067
1500
,
γ
⇒ = =
(2.16)
Tín hiệu phản hồi âm tốc độ U
ph
= -γn là tín hiệu đặt. Với hệ số γ ta chọn γ
= 0,0067 (V.s), được tổng hợp và khuếch đại bằng mạch KĐTT (bộ điều chỉnh
tốc độ).
b. Tính chọn khâu phản hồi dòng điện
Tín hiệu phản hồi dòng điện được lấy từ máy biến dòng mắc ở ba pha của
mạch động lực. Sau đó được đưa tới bộ tổng hợp tín hiệu có hệ số phản hồi dòng
là β. Đầu ra của bộ này là βI được đưa vào mạch tổng hợp và khuếch đại bằng
mạch KĐTT (bộ điều chỉnh dòng điện).
Ta xét đầu vào của mạch vòng trong là 10(V) và dòng điện ở đầu ra là
150(mA). Nên ta sẽ có hệ số phản hồi dòng điện là:

10
0 067
150
,
β
= =
(2.17)
R
I
R
ω
W
T
W
ID
W
mD
β
(-
)
γ
n
đ
n
(-
)
(-
)
M
c

10
2.3. Thiết kế thuật toán toán điều khiển bằng bộ điều khiển PID
Bộ điều khiển được gọi là PID do được viết tắt từ 3 thành phần cơ bản
trong bộ điều khiển : khuếch đại tỷ lệ (P), tích phân (I) và vi phân (D).

với u(t) = u
P
+ u
I
+ u
D
⇔
Khi sử dụng bộ điều khiển PID nó đảm bảo tính bổ xung hoàn hảo của 3
trạng thái, 3 tính cách khác nhau:
- Phục tùng và làm việc chính xác (P)
- Làm việc có tích luỹ kinh nghiệm (I)
- Có khả năng phản ứng nhanh nhạy và sáng tạo (D)
Bộ điều khiển PID được ứng dụng rất rộng rãi đối với các đối tượng SISO
theo nguyên lý phản hồi (feedback) như hình 2.5:
Bộ điều khiển PID được mô tả:
( ) ( ) ( )
( )
( )
( )
( )









++==⇒






++=
∫
sT
sT
1
1K
sK
sU
sW
dt
tde
Tdtte
T
1
teKtu
D
I
PDKD
I
P

Việc xác định các thông số K
P
, T
I
, T
D
quyết định chất lượng hệ thống và ta
có các phương pháp thường gặp:
- Phương pháp thực nghiệm dựa trên hàm h(t)
- Phương pháp thiết kế trên miền tần số
- Phương pháp sử dụng mô hình xấp xỉ bậc nhất của đối tượng.
2.3.1. Thiết kế bộ điều khiển trên cơ sở hàm quá độ h(t)
2.3.1.1. Phương pháp Ziegler – Nichols
2.3.1.2. Phương pháp Chien – Hrones – Reswick
2.3.1.3. Phương pháp hằng số thời gian tổng của Kuhn.
2.3.2. Thiết kế điều khiển ở miền tần số
2.3.2.1. Nguyên tắc thiết kế
Một hệ thống điều khiển được mô tả:
P
I
D
u(t)
u
P
u
I
u
D
e(t)
PID

y(t)
x(t)
e(t)
u(t)
(-)
Plant
Hình 2.5 Sơ đồ cấu trúc bộ điều khiển PID
u(t)
e(t)
Hình 2.4: Sơ đồ khối bộ điều khiển tuyến tính (PID)
W
đk
(s)
y(t)
u(t)
(-)
W
đt
(s)
Hình 2.7: Sơ đồ hệ thống điều khiển
11
Bài toán đặt ra điều khiển sao cho tín hiệu ra phải bám được tín hiệu vào u(t).
Nếu một cách lý tưởng thì hàm truyền hệ kín:
( )
( ) ( )
( ) ( )
1
sW.sW1
sW.sW
sW

dtdk
dtdk
k
=
+
=
hay
( )
1jW
k
=ω
(2.23)
Vậy ta cần phải xác định cấu trúc và tham số bộ điều khiển với mọi
max
Ω∈ω
để có
( )
1jW
k
=ω
. Tuy nhiên ta phải lưu ý thiết kế bộ điều khiển sao
cho đáp ứng được trong 1 dải tần số thấp có độ rộng càng lớn càng tốt (nghĩa là
đạt Ω
max
).
2.3.2.2. Phương pháp tối ưu modul
2.3.2.3. Phương pháp tối ưu đối xứng
Phương pháp này được áp dụng cho các đối tượng thuộc lớp II
+ Đối tượng :
( )

( )
sT1Ts
K
sW
dt
dt
∑
+
=
(2.28)
Tương tự như ở tối ưu modul để sai lệch tĩnh → 0. Khi tín hiệu đặt u(t) =
1(t) ta chọn luật điều khiển PI (Theo lý thuyết điều khiển tự động).
Tham số cần thiết kế là K
P
và T
I
: Theo tài liệu Lý thuyết điều khiển tuyến
tính thì để thoả mãn
( )
1jW
k
=ω
⇒ T
I
= aT
∑
với a
≥
4:
2.3.2.4 Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được

Phương pháp hệ số suy giảm (Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy
giảm thay đổi được) dựa vào đa thức chuẩn bậc 2 được nghiên cứu đầy đủ để
tổng quát cho bậc cao hơn
Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được cho hệ bậc hai:
Giả sử hệ bậc 2 có hàm truyền

( )
2
0
2 2
0
W s
s 2 s
=
+ +
ω
ξω ω
(2.30)

ξ
: hệ số suy giảm

0
ω
: tần số riêng
+ Với
1=
ξ
hệ không có độ quá điều chỉnh, thời gian quá độ ngắn.
+ Với

707.0=
ξ
trị số này tương ứng với độ quá điều chỉnh 5% và được
xem như tối ưu trong lĩnh vực điều khiển các đối tượng công nghiệp.
+ Với
`5.0=
ξ
thì độ tác động nhanh tốt nhưng độ quá điều chỉnh lớn và
thường dùng trong các hệ truyền động.
+ Khi hệ số suy giảm thay đổi, làm chất lượng của hệ thay đổi, khảo sát
chất lượng của hệ khi
ξ
thay đổi bằng Sumulink ta có kết luận:
ξ
càng nhỏ độ
quá điều chỉnh càng tăng lên
Ta có :
2
1
0 2
a
4
a a
ξ =
(2.31)
Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được cho hệ bậc cao:
12
+ Đối tượng :

2.3.2.5 Xác định các thông số của bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn phẳng

Theo tiêu chuẩn phẳng hệ có hành vi tích phân
xét trường hợp tổng quát:

( )
=
=
= ∏
+ +
∏
nb
ns
®t
k 1
j 1
sk bj
1 1
W s K
1 T s 1 T s
(2.44)
T
sk
: Là các hằng số thời gian lớn của đối tượng
T
bj
: Là các hằng số thời gian bé của đối tượng

( ) ( )
nd
®c k
k 1

k sk
1
W s 1 T s
Tis
nd ns
T T k
=
= +
=


= ∀

∏

Tuy trường hợp có nhiều hằng số thời gian bé, thì hằng số thời gian bé
tương đương được tính:
nb
b bj
j=1
T = T
∑

Sau khi đã bù đủ, hệ hở có dạng:

( )
nb
h
j 1
i bj

k 1
W s
T s 1 T s
=
=
+
∏
(2.45)
Ti: Là hằng số thời gian cần xác định.
Khi hệ kín có hàm truyền :

( )
( )
( )
nb
i
bj
h
j 1
1 1
W s
1
T s
1
1 1 T s
W s
k
=
= =
+

+ +
∏
(2.46)

( ) ( )
nb nb
i
bj i bj b
j=1 j=1
T
-2 1+T =0 T =2k 1+T =2kT
k
⇒
∑ ∑
Hàm truyền của h ệ kín sau khi đã chọn bộ điều chỉnh có dạng:

( )
∗
=
+ +
k
2 2
b b
1
W s
1 2T s 2T s
(2.47)
So với hàm bậc 2 chuẩn:
707,0
2

1
==
ξ

Bộ điều chỉnh PID2 ít dùng, vì khó thực hiện được phần cứng. Tác động
hàm quá độ đối với tín hiệu đặt.
Hàm truyền kín của hệ sau khi chọn bộ điều chỉnh :

( )
*
k
2 2
b b
1
W s =
1+2T s+2T s
(2.48)

0
b
1 1
0,707
2 2T
ξ = = ω =
13
Hàm quá độ :

( ) ( ) ( )
b
-t/2T

b b
h t = 1- e cos t/2T - sin t/2T
 
 
(2.49)
Với T
b
= 1 t
m
= 4,71 T
b
thời gian đắpngs tác động nhanh, độ quá điều chỉnh
không phụ thuộc vào hằng số thời gian bé, nếu đối tượng có quá nhiều hằng số
thời gian bé, độ tác động nhanh kém.
2.3.2.6 Thiết kế bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn đối xứng
Để có tác động nhanh đối với nhiễu, cần có hệ số khuếch đại lớn khi tần số
bé, có thể chọn hằng số tf của bộ điều chỉnh như sau:

d1 d2 dn d
T =T = =T =T
Bộ điều chỉnh có dạng:

( )
( )
nd
d
®c
i
1 T s
W s

T s
+
=
(2.52)
Hàm truyền hệ hở:

( )
( )
( )
( )
n
h
ns
i b k
k=1
k 1+T s
W s =
Ts 1+T s 1+T s
∏
(2.53)
Khi hằng số thời gian của đối tượng là rất lớn:

( )
( )
( )
n
h
ns
ns
i b k

k=1
k 1+T s
W s =
Ts 1+T s p T
∏
Cũng như tiêu chuẩn phẳng, điều kiện trước tiên là: ns = nd
Đặt :
( )
( )
nd
d
0
nd
k
k=1
nd
0 d
h
i B d
kT
k =
T
k 1+T s
W s =
Ts 1+t s sT
 
 ÷
 
∏
(2.54)

Dùng phép biến đổi gần đúng:

nd nd
d de
d d d de
d
de
1+T s 1 nd 1+T s
= 1+ 1+ =
T s T s T s T s
T
T =
ns
   
≈
 ÷  ÷
   
(3.55)
Tính toán thiết kế các bộ điều chỉnh
+ Thiết kế tổng hợp mạch vòng trong
Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện:
R
i
(s) W
T
(s) W
iD
(s) W
βI
(s)

(-)
i(s)U
i
(s)
14
Ta sẽ có:

( )
sW
01
=
( )
sW
T
.
( )
sW
ID
.
β
=
s0033.01
22
+
.
s087.01
5,39
+
.0.067

⇒

( )
sW
01
=
)087,01)(0033,01(
223.58
ss ++
Đối tượng
( )
sW
01
có một hằng số thời gian lớn (0.087s +1) và một hằng số
thời gian nhỏ. Theo tính chất phẳng thì bộ điều chỉnh cần thiết kế có dạng PI

( )
1dk
W s
=
sT
sT
i
n
+1

⇒

n
T

= 0.087 và
i
T
= 2.K.
b
T
=
2.58,223.0,0033=0.384(s)

( )
1dk
W s
=
ss
s
sT
sT
i
n
384,0
1
22,0
384,0
087,01
1
+=
+
=
+
Vậy

( )
I
R s
=
1
0 22 1
0 0845
,
, s
 
+
 ÷
 

→
K = 0,22
i
T
= 0,0845 (2.58)
Ta nhận thấy hàm
( )
sW
01
là hàm đối tượng của
( )
sR
I
. Hàm truyền này có dạng

dt

W
=
)1)(1(
1
++ sTsT
K
b
và máy điều chỉnh
dk
W
= ( PI) =
sKT
sT
b
n
2
1+
Khi đó hàm truyền hở của mạch vòng trong là :

( )
h
W s
=
( )
sW
dc
.
( )
sW
01

=
)1)(1(2
)1(
1
1
sTsTsKT
KsT
bb
++
+
=
)1(2
1
1
sTsT
b
+
Mặt khác ta lại có hàm truyền kín của vòng trong là

( )
sW
K
=
( )
( )
1+sW
sW
h
h
=

)1(2
1
1
)1(2
1
1
1
sTsT
sTsT
b
b
+
+
+
=
122
1
2
++ sTsT
b
b
Thay số vào ta có :

( )
sW
K
=
( )
10033,0.20033.02
1

2
2
++ ss
=
10066.00000218,0
1
2
++ ss
Ta có
( )
dt
W s
=
( )
K
W s
.
1
β
.
( )
mD
W s
.
γ
→

( )
dt
W s

=






+10066,0
1
s
.
1
0 067,
.
s003352,0
0253,0
.0,0067
=
ss 00352,0).10066,0(
00253,0
+
=
ss ).10066,0(
718,0
+
Do bộ điều khiển được xác định là khâu PI

( )
sW
dc

=








+
sT
K
i
1
1.
- Hàm truyền hở của hệ thống :
15

( )
sW
h
=
( )
( )
sssT
sTK
i
i
10066,0
718,0

.
1.
+
+
- Hàm truyền kín của hệ thống là

( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
sssT
sTK
sSsT
sTK
sW
sW
sW
I
I
I
I
h
h
K
10066,0
718,0
.

1
1
10066,0
718,0
.
1
1
+
+
+
+
+
=
+
=
Sau khi tính toán ta thu được biểu thức:
W
=)(s
K
1
23
1
718,0718,00066,0
718,0718,0
T
K
Ksss
T
K
Ks

+++
+
Tử số có dạng bậc một như vậy ta được các thông số
0
0 718
'
I
K
a ,
T
=

1
0 718
'
a , K=
0
0 718
I
K
a ,
T
=

1
0 718a , K=

2
1a =

3
0 0066a ,=
Ta có:
2
2
3
1
151 5
0 0066
a
,
a ,
ω
= = =
Chọn
7,1
'
=
α
2
1
151 5
89 1
1 7
'
,
,
,
ω
ω

α
→ = = =

1
0
89 1
52 4
1 7
'
,
,
,
ω
ω
α
= = =
Tính
1 2 1
1 89 1 89 1a a . . , ,
ω
= = =

0 1 0
89 1 52 4 4668 84a a . , . , ,
ω
= = =
Vậy
1,1241,89718,0
1
=⇒== KKa

Và
019,0=
I
T
Bộ điều khiển PI được thiết kế là: W






+=
s
s
dk
019,0
1
1.1,124)(
(2.59Kiểm tra lại với
1 7
'
,
α
=
ta có
( )
0
0
1 5 4 1 5
'

'
, . ,
ω
α α
ω
= + −
0
0
0
1
52 4
1
52 6
0 019
'
'
'
,
a
,
,
a
ω
ω
=
= = =
Từ đó ta suy ra
1 55,
α
=

Kiểm tra độ quá điều chỉnh
( )
αδ
.28,4%lg −=
Suy ra
1,50% =
δ
Do độ quá điều chỉnh lớn nên ta phải thử lại với
2 4
'
,
α
=
2
1
151 5
63 125
2 4
'
,
,
,
ω
ω
α
→ = = =
16

1
0

63 125
26 3
2 4
'
,
,
,
ω
ω
α
= = =
Tính
1 2 1
1 63 125 63 125a a . . , ,
ω
= = =

0 1 0
63 125 26 3 1660 18a a . , . , ,
ω
= = =
Vậy
1
0 718 63 125 70 9a , K , K ,= = ⇒ =
Và
0 038
I
T ,=
Bộ điều khiển PI được thiết kế là: W







+=
s
s
dk
038,0
1
1.9,70)(
(2.60)
Kiểm tra lại với
2 4
'
,
α
=
ta có
( )
0
0
1 5 4 1 5
'
'
, . ,
ω
α α
ω

= + −
0
0
0
1
26 3
1
26 3
0 038
'
'
'
,
a
,
,
a
ω
ω
=
= = =
Từ đó ta suy ra
2 4,
α
=
Kiểm tra độ quá điều chỉnh
( )
4 8 2lg % , .
δ α
= −

Ta có độ quá điều chỉnh
1% %
δ
=
nên bộ điều chỉnh thiết kế thỏa mãn
Vậy bộ điều chỉnh thiết kế có: K = 70,9 và
0 038
i
T ,=
.
17
Chương 3
KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG CARD DS 1104
3.1. Kết quả mô phỏng
Để mô phỏng hệ thống điều khiển ổn định tốc độ động cơ một chiều, tác
giả sử dụng phần mềm mô phỏng Matlab/Simulink.
3.1.1. Sơ đồ mô phỏng
- Sơ đồ mô phỏng vòng trong (bộ điều khiển dòng)
- Sơ đồ mô phỏng toàn hệ thống có tham gia của bộ điều khiển vòng ngoài
(bộ điều khiển tốc độ), không tải.
- Sơ đồ mô phỏng toàn hệ thống có tham gia của bộ điều khiển vòng ngoài
(bộ điều khiển tốc độ), có tải.
Hình 3.1: Sơ đồ mô phỏng vòng dòng điện
Hình 3.2: Sơ đồ mô phỏng điều khiển tốc độ động cơ không tải
Hình 3.3: Sơ đồ mô phỏng điều khiển tốc độ động cơ có tải
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2
0
20
40
60

80
100
120
140
160
t(s)
i(A)
Dap ung dong dien cua dong co (vong trong)
idat
ithuc
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Dap ung toc do dong co
t(s)
n(v/ph)
ndat
nthuc
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
-200
-100
0

100
200
300
400
500
600
700
800
900
Dap ung dong dien dong co
t(s)
i(A)
18
3.1.2. Kết quả mô phỏng
- Kết quả mô phỏng bộ điều khiển vòng trong (vòng dòng điện)


- Kết quả mô phỏng điều khiển tốc độ có tải tại thời điểm 0,4s.
- Kết quả mô phỏng dòng động cơ khi có tải tại 0,4s

- Kết quả mô phỏng điều khiển tốc độ có tải tại thời điểm 0,4s sau đó cắt tải
tại 0,6s.
Hình 3.4: Đáp ứng của riêng mạch vòng dòng điện
Hình 3.5: Đáp ứng tốc độ động cơ không tải (thay đổi tốc độ)
Hình 3.6: Đáp ứng tốc độ động cơ có tải
Hình 3.7: Đáp ứng dòng điện động cơ khi có tải tại 0,4s
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
0
200
400

600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Dap ung toc do dong co
t(s)
n(v/ph)
ndat
nthuc
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
-200
0
200
400
600
800
1000
Dap ung dong dien dong co
t(s)
i(A)
19


- Kết quả mô phỏng dòng điện động cơ có tải tại thời điểm 0,4s sau đó cắt
tải tại 0,6s.
3.1.3. Nhận xét kết quả
Từ kết quả mô phỏng ở trên cho thấy chất lượng điều khiển ổn định tốc độ

động cơ là rất tốt ở cả 2 chế độ có tải và không tải:
- Ở chế độ không tải được thể hiện trên các hình 3.4 và hình 3.5 cho thấy
chất lượng làm việc của hệ thống rất tốt thông qua các chỉ tiêu chất lượng như
thời gian tác động nhanh và độ quá điều chỉnh nhỏ.
. - Ở chế độ có tải (hình 3.6 đến hình 3.9) thì chất lượng điều khiển của hệ
thống vẫn đảm bảo kể cả khi duy trì tải (hình 3.6) cũng như cắt tải (hình 3.8),
khi có tải thì sai lệch tốc độ thực và tốc độ đặt là rất nhỏ.
3.2. Kết quả thực nghiệm
3.2.1. Giới thiệu về card DS1104
3.2.2. Cấu trúc phần cứng của DS1104
3.2.2.1. Cấu trúc tổng quan
DS1104 được xây dựng trên cơ sở vi xử lý tín hiệu số TMS320F240 của hãng
Texas Instruments.
ON-CHIP MEMORY (WORDS) Nguồn Chu kì (ns) Số chân
Hình 3.8: Đáp ứng tốc độ động cơ khi có tải tại 0,4s và cắt tải tại 0,6s
Hình 3.9: Đáp ứng dòng điện động cơ khi có tải tại 0,4s và cắt tải tại 0,6s
Bảng 3.1: Dung lượng các bộ nhớ của DS1104
Hình 3.11a: Sơ đồ khối của DS1104
20
nuôi
(V)
RAM FLASH
EEPROM
DATA DATA/PROG PROG
288 256 16K 5 20 PQ 132–P
Đầu ra tương tự:
•8 kênh DAC, 16 bit, thời gian ổn định max 10us
•Dải điện áp ra
±
10V

Incremental Encoder:
•2 đầu vào số, TTL hoặc RS422
•Kênh encoder có độ phân dải 24 bit
•Tần số xung max đầu vào là 1.65MHz. gấp 4 lần xung đếm tới 6.6MHz
•Nguồn sensor 5V/0.5A
Vào/ra số:
•Vào/ra số 20 bit
•Dòng ra 5mA
Giao tiếp:
•RS232, RS485 và RS422
Hệ con DSP tớ:
•Texas Instruments’ DSP TMS320F240
•4 kWord of dual-port RAM
•3 pha đầu ra PWM, 4 đầu ra đơn PWM
•14 bit vào/ra số
Đặc điểm vật lý:
•Nguồn nuôi 5 V, 2.5 A / -12 V, 0.2 A /12 V, 0.3 A
•Yêu cầu cần có khe PCI 32 bit
3.2.2.2. Ghép nối với máy chủ (Host Interface)
3.2.3. Các thành phần chủ yếu của DS1104
Hình 3.12: Các khối của DS1104 Master PPC
Hình 3.39: Máy tính hiển thị bằng phần mềm controldesk thông qua card DSP1104
21
- Bộ xử lý tín hiệu số DSP TMS320F240
- Hệ con AD (Analog to Digital)
- Hệ con Vào/Ra số (Digital I/O)
- Hệ con bộ mã hoá so lệch (Incremental encoder subsystem)
- Thanh ghi điều khiển vào ra IOCTL (IO ConTroL):
3.2.4. Phần mềm dSPACE
3.2.4.1. Cài đặt dSPACE

3.2.4.2. Các khối dSPACE trong Simulink
Để có thể truy cập tất cả các khả năng của bo mạch DSP chẳng hạn như các
kênh A/D, D/A, các kênh số, các tín hiệu encoder và PWM,… dSPACE kèm
theo một tập hợp các khối Simulink được cài đặt trong một thư mục chuyên biệt
gọi là dSPACE RTI1104 (xem hình 3.12).
3.2.5. Một số các tính năng cơ bản của Card DS1104 cho điều khiển chuyển
động
3.2.5.1. Các điều khiển vị trí Encoder
3.2.5.2. Điều khiển PWM (Pulse Width Modulation)
3.2.6. Sơ đồ cấu trúc hệ thống thực nghiệm
Hình 3.41: Hệ thống ghép nối máy tính với động cơ
Hình 3.42: Đối tượng động cơ
22
Hình 3.40. Sơ đồ điều khiển Control Desk
Hình 3.43: Kết quả mô phỏng với bộ điều khiển PID khi thay đổi tốc độ động cơ
Hình 3.44: Kết quả mô phỏng với bộ điều khiển PID đã bị thay đổi tham số khi thay
đổi tốc độ động cơ
23
Bảng 3.1: Số liệu động cơ.
3.2.7. Kết quả thực nghiệm
- Tiến hành thực nghiệm với bộ điều khiển PID đã được thiết kế ở chương
2 và thay đổi tốc độ đặt của động cơ từ 0 lên 500 v/ph sau đó tiếp tục tăng lên
800v/ph sau đó lại giảm về 300 v/ph, ta được
- Trường hợp thay đổi tham số bộ điều khiển (khác tham số thiết kế), ta được kết
quả:
Mã
hiệu
Kt
Nm/A
Ke

V/rpm
P
(KW)
U
đm
(V)
I
đm
(A)
n
đm
(v/ph)
η
đm
(%)
R
ư
(Ω
)
L
ư
(mH)
GD
2
(KGM
3
)
0,57 0,06
1,5 220 13,8 1500 0,495 1,1 20
2,8x10

-
3
24
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận:
Nội dung cơ bản trong luận văn tập trung vào nghiên cứu ứng dụng
phương pháp điều khiển PID để điều khiển ổn định tốc độ động cơ. Nhiệm vụ cụ
thể là Nghiên cứu điều khiển ổn định tốc độ động cơ.
Với mục tiêu đặt ra, nội dung luận văn đã hoàn thành các chương sau:
Chương 1: Tổng quan về các phương pháp điều chỉnh tốc độn cho động cơ 1
chiều
Chương 2: Xây dựng cấu trúc điều khiển động cơ
Chương 3: Kết quả mô phỏng và thực nghiệm sử dụng card DSP 1104
Kết quả của luận văn đã đạt được là:
- Thiết kế được bộ điều khiển cho hệ thống điều khiển ổn định tốc độ
động cơ bằng bộ điều khiển PID, tiến hành đánh giá kết quả nghiên cứu lý
thuyết bằng mô phỏng. Với kết quả này cho thấy tính đúng đắn của thuật toán
điều khiển đã được thiết kế để điều khiển hệ thống.
- Đã thực hiện thí nghiệm để kiểm chứng kết quả lý thuyết bằng hệ thống
thí nghiệm điều khiển tốc độ động cơ tại Trung tâm Thí nghiệm Trường Đại học
Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên với kết quả tốt.
2. Kiến nghị:
Với thời gian nghiên cứu chưa nhiều, kiến thức và kinh nghiệm về thực tế
có hạn, cho nên nội dung luận văn của tôi còn một số hạn chế. Tác giả sẽ tiếp
tục nghiên cứu hoàn thiện hơn để có thể áp dụng tốt kết quả nghiên cứu vào
công tác chuyên môn sau này, nhất là áp dụng các bộ điều khiển hiện đại vào
các đối tượng trong thực tế sản xuất.