Bài tập điều khiển tự động

BÀI T P L NẬ Ớ
ĐI U KHI N T Đ NG IIỀ Ể Ự Ộ
Giáo viên h ng d n :ướ ẫ PGS.TS Phan Xuân Minh
Sinh viên th c hi n :ự ệ Mai Đ c Chínhứ
Nguy n Kh Hoanễ ả
Ph m Trung Thànhạ
L p :ớ ĐKTĐ1 – K50


THI T K B ĐI U Ế Ế Ộ Ề
KHI N T C Đ CHO Đ NG C Ể Ố Ộ Ộ Ơ
ĐI N 1 CHI UỆ Ề

I. T NG QUAN V Đ NG C Ổ Ề Ộ Ơ
ĐI N 1 CHI U VÀ CÁC Ệ Ề
PH NG PHÁP ĐI U KHI N ƯƠ Ề Ể
Đ NG C ĐI N 1 CHI UỘ Ơ Ệ Ề

Khi ti n hành thi t k 1 b đi u khi n nói ế ế ế ộ ề ể
chung, vi c đ u tiên ta ph i hi u bi t v ệ ầ ả ể ế ề
đ c tính c a đ i t ng t đó xây d ng mô ặ ủ ố ượ ừ ự
hình toán h c cho đ i t ng. Công vi c ọ ố ượ ệ
này cung c p cho ta nh ng hi u bi t v ấ ữ ể ế ề
đ i t ng , giúp ta thành công trong vi c ố ượ ệ
t ng h p b đi u khi n.ổ ợ ộ ề ể

1. C u t o, phân lo i và nguyên ấ ạ ạ
lý ho t đ ng c a đ ng c đi n 1 ạ ộ ủ ộ ơ ệ
chi u.ề

a. C u t o :ấ ạ
K t c u c a đ ng c đi n 1 chi u g m 2 ế ấ ủ ộ ơ ệ ề ồ
ph n chính là ph n tĩnh (stator) và ph n ầ ầ ầ
đ ng (rotor) ộ

b. Nguyên lý ho t đ ng :ạ ộ
Khi đ t lên dây qu n kích t m t đi n áp ặ ấ ừ ộ ệ
kích t Uk nào đó thì trong dây qu n kích ừ ấ
t s xu t hi n dòng kích t ikt làm xu t ừ ẽ ấ ệ ừ ấ
hi n t thông Ф. Ti p đó đ t m t giá tr ệ ừ ế ặ ộ ị
đi n áp U lên m ch ph n ng thì trong ệ ạ ầ ứ
dây qu n ph n ng s có 1 dòng đi n i ấ ầ ứ ẽ ệ
ch y qua. T ng tác gi a dòng đi n ph n ạ ươ ữ ệ ầ
ng và t thông kích thích t o thành ứ ừ ạ
mômen đi n t . ệ ừ

c. Phân lo i :ạ
Căn c vào ph ng pháp kích t ng i ta chia đ ng c 1 ứ ươ ừ ườ ộ ơ
chi u thành các lo i nh sau : ề ạ ư
- Đ ng c đi n 1 chi u kích t b ng nam châm vĩnh c u ộ ơ ệ ề ừ ằ ử
- Đ ng c đi n 1 chi u kích t đ c l p nghĩa là ph n ng ộ ơ ệ ề ừ ộ ậ ầ ứ
và ph n kích t đ c c p đi n b i 2 ngu n riêng r .ầ ừ ượ ấ ệ ở ồ ẽ
- Đ ng c đi n 1 chi u kích thích n i ti p : cu n dây kích ộ ơ ệ ề ố ế ộ
thích đ c m c n i ti p v i ph n ng.ượ ắ ố ế ớ ầ ứ
- Đ ng c đi n 1 chi u kích thích song song : cu n dây ộ ơ ệ ề ộ
kích thích đ c m c song v i ph n ng.ượ ắ ớ ầ ứ
- Đ ng c đi n 1 chi u kích thích h n h p : g m có 2 cu n ộ ơ ệ ề ỗ ợ ồ ộ
dây kích t , 1 cu n m c n i ti p v i ph n ng, 1 cu n ừ ộ ắ ố ế ớ ầ ứ ộ
m c song song v i ph n ng.ắ ớ ầ ứ

2. Mô t toán h c đ ng c đi n 1 ả ọ ộ ơ ệ
chi uề
- Tín hi u vào udệ
-
Tín hi u ra n(t)ệ
Ta có ph ng trình ud = i. r + L . + kl. n(t)ươ ư ư
dt
di
(*)

T = L /r Th i gian quán tính đi n hay ư ư ư ờ ệ
h ng s th i gian đi n tằ ố ờ ệ ừ
Th i gian quán tính c hay ờ ơ
h ng s th i gian đi n c . ằ ố ờ ệ ơ
kd : h ng s khu ch đ i c a đ ng c .ằ ố ế ạ ủ ộ ơ
Ph ng trình (*) là ph ng trình mô t toán ươ ươ ả
h c c a đ ng c đi n 1 chi u.ọ ủ ộ ơ ệ ề
Đ t a2 = T . Tc , a1 = Tc , ao = 1 , bo = ặ ư
kd, ta có :

Mô hình tr ng thái tuy n tính:ạ ế
Đ t x1 = n(t), x2 = , y(t) = x1ặ
dt
dn

Mô t đ ng c mi n t n sả ộ ơ ở ề ầ ố

3. Các ph ng pháp đi u khi n ươ ề ể
t c đ đ ng c đi n 1 chi uố ộ ộ ơ ệ ề
D a vào đ c tính c c a đ ng c đi n 1 chi u ta có các ự ặ ơ ủ ộ ơ ệ ề

ph ng pháp đi u khi n t c đ sau : ươ ề ể ố ộ
Đi u khi n t c đ b ng cách thay đ i t thông Ф.ề ể ố ộ ằ ổ ừ
Đi u khi n t c đ b ng cách thay đ i đi n tr ph Rf trên ề ể ố ộ ằ ổ ệ ở ụ
m ch ph n ng.ạ ầ ứ
Đi u khi n t c đ b ng cách thay đ i đi n áp ph n ng.ề ể ố ộ ằ ổ ệ ầ ứ
D i đây chúng em ch đ c p đ n ph ng pháp đi u ướ ỉ ề ậ ế ươ ề
khi n t c đ đ ng c đi n 1 chi u b ng cách thay đ i ể ố ộ ộ ơ ệ ề ằ ổ
đi n áp ph n ng. Ph ng pháp này đ c s d ng ch ệ ầ ứ ươ ượ ử ụ ủ
y u đ đi u khi n t c đ đ ng c đi n 1 chi u kích t ế ể ề ể ố ộ ộ ơ ệ ề ừ
đ c l p.ộ ậ

a. Đi u khi n t c đ đ ng c 1 chi u không đ o ề ể ố ộ ộ ơ ề ả
chi u quay dùng Tranzitoề
- S đ nguyên lý : ơ ồ

b. Ph ng án đi u khi n có đ o chi u quay dùng ươ ề ể ả ề
Tranzito
- S đ nguyên lý dùng Tranzitor :ơ ồ

- S đ nguyên lý dùng Tranzitor và khu ch đ i ơ ồ ế ạ
thu t toán :ậ

Đi u khi n t c đ đ ng c 1 chi u dùng Thyristorề ể ố ộ ộ ơ ề
Dùng đ đi u khi n đ ng c có công su t l n và ể ề ể ộ ơ ấ ớ
đi n áp ph n ng cao. ệ ầ ứ
- S đ nguyên lý : ơ ồ