chng 6: Tổng hợp các bộ điều chỉnh
2-6-1 Tổng hợp hệ theo hàm chuẩn:
Cấu trúc hệ gồm các mạch vòng điều chỉnh lệ thuộc lẫn nhau
(cấu trúc mạch vòng phù hợp với các hệ điều chỉnh công nghiệp)
Hình 2-20: Cấu trúc tổng quát một hệ điều chỉnh
*Đặc tính động của hệ: là đáp ứng của hệ khi l-ợng vào là hàm
nhảy cấp 1(t).
- Tốc độ điều chỉnh: (gia tốc
của hệ thống) =w/T
v
- Độ quá điều chỉnh: (mong
muốn nhỏ):
%=100(y
m
=w)/w
- Số lần dao động.
- Thời gian điều chỉnh: T
đc
,
cần nhỏ
Hình 2-21: Đặc tính quá độ của hệ thống .
R
1
R
2
R
3
Fs
3
Fs
2





H
- Không cộng h-ởng:
0
)(
)(
22
2





H
- Bằng 1: limH(
2
) =1
Hình 2-22: Đặc tính tần của hàm truyền kín tối -u
Từ tiêu chuẩn đó muốn môđun hệ kín là một khâu bậc hai thì
hàm chuẩn bậc hai có dạng:
2
2
221
1
pTpT
F
cc


H(

)

c
=1/T
c
có cộng h-ởng
1
Hàm truyền kín của mỗi môđun dạng:
ss
ss
RF
RF
.1
.

. Nếu đã biết hàm
truyền hệ thống Fs ta có thể dựa vào các tiêu chuẩn tối -u để xác
định hàm truyền bộ điều chỉnh R
s
.
2-6-2 Tuyến tính hoá mô hình động cơ
Hệ ph-ơng trình (2-17) mô tả động cơ hệ ph-ơng trình phức tạp,
có độ phi tuyến cao dẫn đến một sơ đồ rất phức tạp và khó có thể
tổng hợp mạch theo các ph-ơng pháp thông th-ờng đ-ợc. Do vậy ta
phải dùng ph-ơng pháp tuyến tính hoá quanh điểm làm việc:
Gọi điểm làm việc ổn định của động cơ là điểm có tốc độ



1
.).1(
.
1
.
1
.
1

1
.
1
.
1

1
00
0
0
0000
00
rdsqsqrd
r
m
M
rdrsq
r
m
rd

T
pT





























.
1+T
r
p

u
sd

i
sd

m

m
c


-

u
sq
rm
TL



1
Lm
.
T

rd


s


r

r 0

rd0

rd0
m
L



1

0
i
s
T

1+T

T

1+T

).(
2
3
.
1
.
1
.
1

1
0
0
00
sqrd
r
m
M
sq
rdr
r
sq
s
rd
m
ssdmsq
i
L
L
pm











H×nh 2-24: S¬ ®å cÊu tróc khi

r
= const
BiÕn ®æi s¬ ®å :
i
sd0

rd0
Lm
.
T
r

rd0
3L
m
p
c
2L


1

rd0
1
.
L
s

rd0
3L
m
p
c
2L
r
P
c
pJ

u
sq

i
sq

m

m
c

Đặt
rrd
m
T
0
sd0
iL
A


B =
m
L



1

rd0
+ i
sd0

JL
pL
C
r
cmrd
2
3
2

)1(
1
.1
1
1

Tổng hợp mạch: mạch điều khiển gồm khâu điều chỉnh tốc độ và
khâu điều chỉnh dòng điện. Coi khâu nghịch l-u có quán tính rất
nhỏ, cỡ 1ms (T
nl
= 0.001)
R

R
i
sq
1
.
p+D
C
p
B

*
u
sq
*
i
sq
*

pDpTL
nls
nls





Theo tiêu chuẩn tối -u môđun ta có:
pT
L
K
Dp
pT
DL
K
p
D
nl
s
nl
nl
s
nl







ki


Để đơn giản bớt cho phần tổng hợp sau ta bỏ bớt thành phần bậc
2 của F
ki
:
pT
F
nl
ki
21
1


.
Hàm truyền đối t-ợng của mạch vòng tốc độ Rs

:
p
C
pT
F
nl
s
.
.21
1



pT
F
F
RF
F
RF
RF
c
c
c
nl
cc
cnl
cc
c
nl
ch
ch
s
ch
s
s











Nếu đơn giản chỉ lấy R

là khâu PI:
pTC
pTT
R
c
cnl
2
8.
)2(21


2-6-4 Tổng hợp Ri
sd
:
Để giảm bớt phức tạp trong việc tổng hợp ta dựa vào lý luận sau:
Khi khởi động ta làm theo quy trình nh- máy điện một chiều: sau
khi ổn định việc cấp nguồn phía kích từ i
sd
xong mới cấp mômen
quay i
sq
nên có thể coi khi đ-a i
sd
vào thì mạch phía phần ứng ch-a
có hoạt động. Nhờ vậy ta có thể bỏ qua ảnh h-ởng của phía phần
ứng trong quá trình khởi động .



1
1
.
L
s
T


1+T

p
K
nl
1+T
nl
p
3L
m
.p
c
2L
r
P
c
pJ
L
m


Ri
sd
1
.
L
s
K
nl
1+T
nl
p
T


.
1+T

p
L
m

.
1+T
r
p
i
sq0
3L
m
p








Suy ra
pT
L
T
K
pT
Ri
nl
s
nl
sd