Điều khiển tuyến tính hóa chính xác cho động cơ tuyến tính polysolenoid

Bài báo "Điều khiển tuyến tính hóa chính xác cho động cơ tuyến tính polysolenoid" giới thiệu một giải pháp điều khiển động cơ tuyến tính loại kích thích vĩnh cửu dạng Polysolenoid dựa trên phương pháp tuyến tính hóa chính xác cho phép các đại lượng vật lý bám theo quỹ đạo cho trước. Toàn bộ dòng điện được huy động để tạo lực đẩy cho động cơ ngay cả khi mô hình thiếu chính xác về thông số kỹ thuật hay ảnh hưởng bởi nhiễu. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều khiển tuyến tính hóa chính xác cho động cơ tuyến tính polysolenoid HỘI THẢO KHOA HỌC KHOA ĐIỆN - 30/10/2019 67 Nguyễn Hồng Quang - TĐH ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH HÓA CHÍNH XÁC CHO ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH POLYSOLENOID TÓM TẮT Hiện nay, việc tạo ra các chuyển động thẳng hầu hết được thực hiện gián tiếp bằng các động cơ quay, kéo theo nhiều nhược điểm như kết cấu cơ khí phức tạp do tồn tại các phần tử trung gian, độ chính xác và hiệu suất của hệ thống thấp do sai số tích lũy của các phần tử có trong toàn hệ thống. Bằng cách sử dụng các loại động cơ có khả năng tạo chuyển động thẳng trực tiếp (động cơ tuyến tính) cho phép loại trừ những nhược điểm trên. Bài báo này giới thiệu một giải pháp điều khiển động cơ tuyến tính loại kích thích vĩnh cửu dạng Polysolenoid dựa trên phương pháp tuyến tính hóa chính xác cho phép các đại lượng vật lý bám theo quỹ đạo cho trước. Toàn bộ dòng điện được huy động để tạo lực đẩy cho động cơ ngay cả khi mô hình thiếu chính xác về thông số kỹ thuật hay ảnh hưởng bởi nhiễu. Ký hiệu p Wb từ thông cực từ Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa we Rad/s vận tốc góc điện Lsd , Lsq H điện cảm dọc trục và ngang trục của stator xp mm vị trí của động cơ m Kg khối lượng của bộ Chữ viết tắt phận sơ cấp (stator) TTHCX Tuyến tính hoá chính xác us , i s V, A vectơ điện áp, dòng ĐB- Đồng bộ - kích thích vĩnh cửu stator KTVC Rs điện trở stator ĐCD Điều chỉnh dòng v , ve m/s vận tốc cơ, điện ĐC, ĐK Điều chỉnh, điều khiển TKTT Tách kênh trực tiếp Fm , Fc N lực đẩy, lực cản PHTT Phản hồi trạng thái isd , isq A dòng điện trục d , q VĐK Vi điều khiển V điện áp trục d , q SVM Điều chế vectơ không gian usd , usq MIMO Multi input – multi output mm bước cực p số đôi cực Keyword: exact linearzation, Polysolenoid linear motors, SVM, tách kênh trực tiếp, two-phase inverter. I. Đặt vấn đề độ theo phương pháp điều khiển PI – Tự chỉnh Động cơ tuyến tính kích thích vĩnh cửu kết hợp với những kỹ thuật ước lượng phù hợp ở dạng Polysolenoid làm việc dựa trên hiện tượng vùng tốc độ thấp giúp đạt được chất lượng tốt ở cảm ứng điện từ với nguyên tắc hoạt động đã vùng làm việc này. Tuy nhiên trong trường hợp được trình bày ở [1,2,3,4] tải biến động (ví dụ như thay đổi khối lượng vật Đối với hệ truyền động ĐCTT, tuy loại bỏ nặng,...) sẽ gây ra sự thay đổi lực ma sát và các được cơ cấu cơ khí trung gian nhưng khiến cho lực cản khác, lúc này bộ điều khiển PI – Tự hệ thống trở nên kém bền vững, rất nhạy đối với chỉnh không còn hiệu quả và phương pháp điều các tác động phụ như lực ma sát, hiệu ứng đầu khiển thích nghi mô hình mẫu dựa trên lý thuyết cuối, tải thay đổi, phân bố từ thông không sin,… ổn định Lyapunov đã được vận dụng trong gây ảnh hưởng đến chất lượng điều khiển. Một trường hợp này [6]. Phương pháp thiết kế cuốn số nghiên cứu tiêu biểu đã đề cập đến khả năng chiếu Backstepping cũng được sử dụng để khắc khắc phục những ảnh hưởng nêu trên, đó là. [5] phục ảnh hưởng của ma sát và lúc này bộ điều đã đưa ra phương án thiết kế bộ điều chỉnh tốc khiển được thiết kế dựa trên mô hình ước lượng HỘI THẢO KHOA HỌC KHOA ĐIỆN - 30/10/2019 68 Nguyễn Hồng Quang - TĐH ma sát Lugrie [7]. Tuy vậy ma sát là một ảnh hưởng phụ thuộc nhiều vào điều kiện làm việc (nhiệt độ, độ ẩm,...) nên những mô hình ước lượng ma sát sẽ gặp sai số trong ứng dụng thực tế. Việc vận dụng phương pháp điều khiển mạng nơ ron thích nghi sẽ giúp khắc phục khó khăn này [8]. Phương pháp giúp chỉnh định các thông số bộ điều khiển dựa trên những giả định và luật thích nghi, đảm bảo kết quả hội tụ đến giá trị thực. [9] cũng trình bày một phương pháp khác khắc phục ảnh hưởng của ma sát nhờ vào bộ điều khiển mờ thích nghi. Có thể thấy những phương pháp nói trên có nhược điểm cần sử dụng những VĐK mạnh do khối lượng tính toán lớn. Bộ điều khiển trượt với ưu điểm đảm bảo cho giá trị thực Hình 1 : Động cơ tuyến tính đồng bộ - kích thích nhanh chóng bám theo lượng đặt từ những quỹ vĩnh cửu dạng POLYSOLENOID đạo được lựa chọn cũng đã được sử dụng để điều II. Phương pháp TTHCX và vấn đề áp dụng khiển ĐCTT [10]. Tuy nhiên phương pháp này cho động cơ tuyến tính ĐB – KTVC gặp khó khăn trong việc xác định mặt trượt và Xét hệ phi tuyến MIMO như sau: m hiện tượng dao động quanh quỹ đạo trượt. [11] x f x H x u f x h i x ui đã đưa ra biện pháp khắc phục hiện tượng dao i 1 (1) động nói trên nhờ sử dụng bộ điều khiển trượt có y g x cải tiến. Ngoài ra hiệu ứng đầu cuối cũng được xử lý với bộ điều khiển này [12]. Một ...