Điều khiển phân tán cho hệ truyền động nhiều động cơ trên cơ sở điều khiển trượt FTSM và bộ quan sát HGO

Bài viết trình bày kết quả tổng hợp bộ quan sát HGO và bộ điều khiển trượt cho hệ lô dẫn động của hệ truyền động quấn băng vật liệu đàn hồi. Các kết quả được khảo sát đánh giá bằng mô phỏng trên phần mềm Matlab-Simulink cho thấy bộ điều khiển này đảm bảo được các yêu cầu chất lượng của hệ trong việc giữ được lực căng và duy trì tốc độ dài của băng vật liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều khiển phân tán cho hệ truyền động nhiều động cơ trên cơ sở điều khiển trượt FTSM và bộ quan sát HGO P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG NHIỀU ĐỘNG CƠ TRÊN CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT FTSM VÀ BỘ QUAN SÁT HGO DISTRIBUTED CONTROL FOR MULTI-MOTOR DRIVES BASED ON FTSM SLIDING MODE CONTROL AND HGO OBSERVER Trần Xuân Tình1,*, Phạm Tuấn Thành2, Trần Văn Tuyên2, Nguyễn Tuấn Anh1 DOI: https://doi.org/10.57001/huih5804.2023.160 cuối dây chuyền, đồng thời sức căng của băng vật liệu cần TÓM TẮT được giữ không đổi giữa các lô của dây chuyền. Để đảm bảo Hệ truyền động băng vật liệu nhiều động cơ là hệ phi tuyến, nhiều đầu vào, đồng tốc độ và giữ sức căng không đổi, dây chuyền sẽ có đầu ra. Bài báo trình bày kết quả tổng hợp bộ quan sát HGO và bộ điều khiển trượt một lượng đặt tốc độ chung, khi mất đồng bộ tốc độ dài giữa cho hệ lô dẫn động của hệ truyền động quấn băng vật liệu đàn hồi. Các kết quả các lô, sức căng trên băng vật liệu giữa các lô thay đổi, lúc được khảo sát đánh giá bằng mô phỏng trên phần mềm Matlab-Simulink cho thấy này có mạch vòng điều chỉnh sức căng giữa các lô có tác bộ điều khiển này đảm bảo được các yêu cầu chất lượng của hệ trong việc giữ được dụng hiệu chỉnh lượng đặt tốc độ các lô để đưa hệ về đồng lực căng và duy trì tốc độ dài của băng vật liệu. bộ tốc độ. Để cải thiện năng suất, chất lượng và phương Từ khóa: Hệ truyền động nhiều động cơ, điều khiển trượt đầu cuối nhanh, bộ pháp điều khiển, bài báo đề xuất phương pháp điều khiển quan sát. phân tán, sử dụng bộ điều khiển trượt đầu cuối nhanh FTSM trên cơ sở bộ quan sát lực căng HGO. Điều khiển phân tán ABSTRACT cho từng lô giúp bộ điều khiển đơn giản hơn; điều khiển The multi-motor material belt drive system is a nonlinear system with multiple trượt FTSM bền vững với nhiễu, có thời gian hội tụ nhanh inputs and outputs. This article presents the results of synthesizing the HGO observer giúp nâng cao hiệu quả điều khiển. and sliding controller for the drive system of an elastic material tape-wrapped drive 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH CƠ HỆ system. The results evaluated by simulation on Matlab-Simulink software show that this controller ensures the quality requirements of the system in maintaining tension Xét mô hình hệ có N động cơ truyền động cho N lô, trong and maintaining the length of the material belt. đó lô đầu là lô tháo cuộn, lô cuối là lô cuộn lại, lô thứ 2 là lô Master đặt tốc độ dài cho toàn hệ, từ lô thứ 3 đến lô N-1 là lô Keywords: Multi-motor drive system, fast terminal sliding controller, observer. dẫn như trong hình 1. Xét phương trình động học của lô dẫn 1 thứ k. Học viện Phòng không - Không quân 2 Xây dựng phương trình lực căng giữa lô dẫn thứ k và Học viện Kỹ thuật Quân sự * k-1có: Email: tinhpk79@gmail.com Ngày nhận bài: 01/8/2023 Do băng vật liệu có đặc tính biến dạng tuyến tính trong Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 21/9/2023 vùng biến dạng đàn hồi nên có thể áp dụng được định luật Hooke cho biến dạng vật liệu, định luật Coulomb để xác định Ngày chấp nhận đăng: 15/10/2023 sự tương tác lẫn nhau giữa lô và băng vật liệu tạo nên ma sát trong quá trình dịch chuyển, định luật bảo toàn khối lượng để xét sự thay đổi về lực căng và biến dạng của bản thân vật 1. ĐẶT VẤN ĐỀ liệu trong quá trình di chuyển. Hệ truyền động (HTĐ) nhiều động cơ vận chuyển băng - Theo định luật Hooke lực căng của dải băng vật liệu tỉ lệ vật liệu đàn hồi là hệ phi tuyến, phức tạp có nhiều đầu vào với độ biến dạng của vật liệu và đầu ra. Bộ điều khiển (BĐK) cho HTĐ này đã được nhiều L  L0 nhà khoa học quan tâm phát triển như: BĐK mờ [1, 2]; điều F  ESε  ES (1) L0 khiển bền vững [3]; ...