CHƯƠNG 1: ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TUYẾN TÍNH HOÁ CHÍNH XÁC

Theo nhiều tài liệu đã viết, ĐCKĐB là một đối tượng phi tuyến mạnh, tính phi tuyến của nó được thể hiện trong sự phi tuyến cả về cấu trúc lẫn phi tuyến về tham số (Đối tượng phi tuyến là đối tượng không thoả mãn nguyên lý xếp chồng). Tính phi tuyến về tham số của ĐCKĐB thể hiện ở tham số điện cảm L còn tích số , có mặt trong mô hình dòng trên hệ toạ độ dq (sẽ được đề cập đến ở chương 2) cho ta thấy tính phi tuyến về...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 1: ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TUYẾN TÍNH HOÁ CHÍNH XÁC Ch¬ng 1: §iÒu khiÓn phi tuyÕn b»ng ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c Ch¬ng 1: §iÒu khiÓn phi tuyÕn b»ng ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c 1.1 T¹i sao ph¶i sö dông ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c. Theo nhiÒu tµi liÖu ®· viÕt, §CK§B lµ mét ®èi tîng phi tuyÕn m¹nh, tÝnh phi tuyÕn cña nã ®îc thÓ hiÖn trong sù phi tuyÕn c¶ vÒ cÊu tróc lÉn phi tuyÕn vÒ tham sè (§èi tîng phi tuyÕn lµ ®èi tîng kh«ng tho¶ m·n nguyªn lý xÕp chång). TÝnh phi tuyÕn vÒ tham sè cña §CK§B thÓ hiÖn ë tham sè ®iÖn c¶m L cßn tÝch sè ωs i sd , ωs isq cã mÆt trong m« h×nh dßng trªn hÖ to¹ ®é dq (sÏ ®îc ®Ò cËp ®Õn ë ch¬ng 2) cho ta thÊy tÝnh phi tuyÕn vÒ cÊu tróc. Khi ph©n tÝch, kh¶o s¸t mét ®èi tîng phi tuyÕn ngêi ta thêng t×m c¸ch tuyÕn tÝnh ho¸ ®èi tîng ®ã bëi v× ®èi tîng tuyÕn tÝnh do tho¶ m·n nguyªn lý xÕp chång nªn viÖc ph©n tÝch vµ kh¶o s¸t nãi chung rÊt tiÖn lîi. H¬n n÷a ta cã thÓ ¸p dông c¸c ph¬ng ph¸p tæng hîp bé ®iÒu khiÓn tuyÕn tÝnh vèn rÊt phong phó vµ s½n cã nh hiÖn nay. Tuy nhiªn c¸c ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ mµ chóng ta ®ang sö dông vÉn cßn nhiÒu bÊt cËp vµ h¹n chÕ. Ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ kinh ®iÓn lµ ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ xung quanh ®iÓm lµm viÖc. B¶n chÊt cña ph¬ng ph¸p nµy lµ sù xÊp xØ gÇn ®óng hÖ phi tuyÕn trong l©n cËn ®iÓm c©n b»ng b»ng mét m« h×nh tuyÕn tÝnh. VÒ ph¬ng diÖn h×nh häc lµ viÖc coi ®êng cong trong mét l©n cËn ®ñ nhá xung quanh ®iÓm lµm viÖc c©n b»ng lµ ®êng th¼ng tiÕp xóc víi ®êng cong t¹i ®iÓm ®ã. Ph¬ng ph¸p nµy cã nhîc ®iÓm lµ t¹i mçi thêi ®iÓm nã chØ tuyÕn tÝnh ho¸ ®îc trong ph¹m vi mét l©n cËn nhá xung quanh ®iÓm lµm viÖc nªn kh¶ n¨ng chèng nhiÔu kÐm vµ kh«ng ®óng ®îc trong toµn bé kh«ng gian tr¹ng th¸i, viÖc chuyÓn tõ ®iÓm lµm viÖc c©n b»ng nµy sang ®iÓm lµm viÖc c©n b»ng kh¸c cã thÓ dÉn tíi sù mÊt æn ®Þnh cña hÖ thèng. §Æc biÖt víi c¸c ®èi tîng phi tuyÕn m¹nh nh §CK§B th× viÖc x¸c ®Þnh c¸c ®iÓm lµm viÖc c©n b»ng lµ hÕt søc khã kh¨n ®Æc biÖt trong mét sè chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ hÖ thèng trë nªn dao ®éng m¹nh vµ l©n cËn ®Ó tuyÕn tÝnh ho¸ kh«ng cßn chÝnh x¸c n÷a. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña kü thuËt vi xö lý vµ kü thuËt sè ®· cho ta mét ph- ¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ míi ®ã lµ viÖc x©y dùng mét m« h×nh tuyÕn tÝnh tham sè hµm mµ ta gäi lµ ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ trong ph¹m vi mét chu 2 Ch¬ng 1: §iÒu khiÓn phi tuyÕn b»ng ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c kú trÝch mÉu. Néi dung cña ph¬ng ph¸p trªn lµ coi ωs ( ωs = 2π f s víi f s lµ tÇn sè m¹ch stator) lµ h»ng trong mét chu kú trÝch mÉu ®ñ nhá. Sau nµy trong ch¬ng 2 ta sÏ thÊy ®îc ¶nh hëng cña ωs trong m« h×nh dßng. Khi ®· coi ωs lµ h»ng ta cã thÓ ®a nã vµo ma trËn hÖ thèng A. Gi¸ trÞ ωs lµ h»ng sè trong mçi chu kú trÝch mÉu vµ nhËn c¸c gi¸ trÞ kh¸c nhau trong c¸c chu kú trÝch mÉu kh¸c nhau, chÝnh v× thÕ m« h×nh tuyÕn tÝnh ®ã ®îc gäi lµ m« h×nh tuyÕn tÝnh tham sè hµm. Nhîc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p nµy lµ ta còng kh«ng thÓ biÕt chÝnh x¸c chu kú trÝch mÉu nhá bao nhiªu lµ ®ñ ®Ó ωs =const. NÕu cµng gi¶m nhá chu kú trÝch mÉu th× ®é chÝnh x¸c cña m« h×nh tuyÕn tÝnh sÏ t¨ng lªn nhng ®ång thêi gi¸ thµnh vµ ®é phøc t¹p cña hÖ thèng còng t¨ng theo. H¬n n÷a ë mét sè vïng giíi h¹n nh vïng suy gi¶m tõ th«ng (vïng bÞ chÆn) hÖ thèng trë nªn nh¹y c¶m víi nhiÔu. ë vïng nµy ωs cã tÝnh ®éng cao, trë nªn biÕn thiªn nhanh vµ gi¶ thiÕt ωs =const kh«ng cßn ®øng v÷ng n÷a. C¶ hai ph¬ng ph¸p trªn: tuyÕn tÝnh ho¸ xung quanh ®iÓm lµm viÖc vµ tuyÕn tÝnh ho¸ trong ph¹m vi mét chu kú trÝch mÉu chung quy l¹i ®Òu lµ ph¬ng ph¸p cËn tuyÕn tÝnh tøc lµ tuyÕn tÝnh ho¸ víi m« h×nh tuyÕn tÝnh xÊp xØ gÇn ®óng víi m« h×nh phi tuyÕn thùc do ®ã kh«ng thÓ ®óng ®îc trong toµn bé kh«ng gian tr¹ng th¸i. §Ó kh¾c phôc nh÷ng nhîc ®iÓm trªn ngêi ta ®Ò xuÊt c¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn míi phï hîp h¬n víi ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®Ó cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc ®èi tîng phi tuyÕn lµ §CK§B trong toµn d¶i ®iÒu chØnh cña nã, trong ®ã cã ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c lµ mét híng ®i ®Çy triÓn väng kh¶ dÜ cã thÓ ®¸p øng ®îc yªu cÇu trªn. Sau khi thùc hiÖn tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c m« h×nh §CK§B ta cã thÓ ¸p dông c¸c ph¬ng ph¸p thiÕt kÕ tuyÕn tÝnh quen thuéc mµ kh«ng vi ph¹m ®Æc ®iÓm phi tuyÕn cña nã. H¬n n÷a, ta cßn thu ®îc mét hÖ qu¶ phô thó vÞ nhê ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c: ®ã lµ sù t¸ch kªnh gi÷a hai trôc d vµ q nhê ®ã ta kh«ng cÇn ph¶i x©y dùng kh©u ®iÒu chØnh dßng hai chiÒu nh trong cÊu tróc ®iÒu khiÓn kinh ®iÓn mµ cã thÓ x©y dùng c¸c bé ®iÒu khiÓn riªng rÏ cho hai thµnh phÇn i sd vµ isq vµ viÖc kh¶o s¸t, ph©n tÝch, tæng hîp c¸c bé ®iÒu khiÓn nµy ®îc thùc hiÖn theo lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tuyÕn tÝnh. 3 Ch¬ng 1: §iÒu khiÓn phi tuyÕn b»ng ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c Trªn ®©y ta ®· nhiÒu lÇn nh¾c ®Õn côm tõ tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c, vËy ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ thùc chÊt lµ nh thÕ nµo. Sau ®©y ta sÏ ®i t×m hiÓu vÒ b¶n chÊt cña nã. 1.2.T×m hiÓu ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c. Néi dung cña ph¬ng ph¸p tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c (TTHCX) lµ thiÕt kÕ bé ®iÒu khiÓn ph¶n håi tr¹ng th¸i (§KPHTT) cho ®èi tîng phi tuyÕn (§TPT) sao cho hÖ kÝn trë thµnh tuyÕn tÝnh. Kh¸c víi viÖc tuyÕn tÝnh ho¸ xÊp xØ trong l©n cËn ®iÓm lµm viÖc, bé ®iÒu khiÓn tuyÕn tÝnh ho¸ chÝnh x¸c ®¶m b¶o tÝnh chÊt tuyÕn tÝnh cho hÖ thèng trong toµn bé kh«ng gian tr¹ng th¸i. HÖvµo-ra tuyÕ tÝ n nh w y u x ® pht t k ® pt ...