HỘI TỰ ĐỘNG HÓA VIỆT NAM
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
CHƯƠNG TRÌNH C.03/11-15
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH THÁI NGUYÊN
----------------------------

TUYỂN TẬP
HỘI NGHỊ TOÀN QUỐC LẦN THỨ BA
VỀ ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

VCCA – 2015
Thành phố Thái Nguyên, ngày 28-29 tháng 11 năm 2015
(ISBN: 978-604-913-429-6)

NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC TỰ NHIÊN & CÔNG NGHỆ


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hoá VCCA-2015

Cơ quan bảo trợ:
• Bộ Khoa học và Công nghệ
• Bộ Công thương
• Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
• Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam
• Ủy ban nhân dân Thành phố Thái Nguyên.

Cơ quan đồng tổ chức:
• Hội Tự động hóa Việt Nam
• Đại học Thái Nguyên
• Chương trình KHCN KC.03
• Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Thái Nguyên

Trưởng ban Ban Khoa học Công nghệ & Môi trường, Đại học Thái Nguyên

PGS. TS. Trần Xuân Minh

Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Kỹ thuật CN, Đại học Thái Nguyên

TS. Đỗ Trung Hải

Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên

TS. Vũ Đức Thái

Phó Hiệu trưởng Trường Đại học CNTT & TT, Đại học Thái Nguyên

TS. Trần Trọng Minh

Đại học Bách khoa Hà Nội

TS. Nguyễn Quang Địch

Đại học Bách khoa Hà Nội

VCCA-2015

I-1


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hoá VCCA-2015
Ban Thư ký
Trưởng ban:

Ban chương trình:
Trưởng ban:
PGS. TSKH. Phạm Thượng Cát

Tổng Biên tập Tạp chí Tin học và Điều khiển học

Phó Trưởng ban:
PGS. TS. Nguyễn Hữu Công

Phó Giám đốc Đại học Thái Nguyên

GS. TSKH. Nguyễn Công Định

Giám đốc Học viện Kỹ thuật Quân sự

PGS. TS. Bùi Quốc Khánh

Chương trình KHCN KC.03

GS. TSKH. Nguyễn Phùng Quang Đại học Bách khoa Hà Nội
Uỷ viên:
PGS. TS. Nguyễn Hồng Anh

Đại học Quy Nhơn

PGS. TS. Hồ Phạm Huy Ánh

Đại học Bách khoa Thành phố HCM

TS. Trương Đình Châu


TS. Nguyễn Anh Duy

Đại học Đà Nẵng

TS. Đặng Xuân Hoài

Viện Khoa học Công nghệ Tàu thủy

GS. TS. Đào Văn Hiệp

Học viện Kỹ thuật quân sự

PGS. TS. Nguyễn Quang Hoan

Học viện Công nghệ BCVT

VCCA-2015

I-2


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hoá VCCA-2015
GS. TSKH. Thân Ngọc Hoàn

Đại học dân lập Hải Phòng

PGS. TS. Huỳnh Thái Hoàng

Đại học Bách khoa Thành phố HCM


Viện Ứng dụng công nghệ, Bộ KHCN

PGS. TS. Nguyễn Ngọc Lâm

Phân viện VIETLINA Thành phố HCM

PGS. TS. Nguyễn Văn Liễn

Đại học Bách khoa Hà Nội

TS Phạm Đức Long

Đại học Thái Nguyên

GS. TSKH. Hồ Đắc Lộc

Đại học KTCN Thành phố HCM

TS. Nguyễn Hoàng Mai

Đại học Đà Nẵng

GS. TS. Phan Xuân Minh

Đại học Bách khoa Hà Nội

PGS. TS. Tạ Cao Minh

Đại học Bách khoa Hà Nội


Viện KHCN Hàng hải, Đại học Hàng hải Hải Phòng

PGS. TS. Lê Tòng

Đại học Giao thông vận tải

TS. Nguyễn Thế Truyện

Viện Nghiên cứu ĐTTHTĐH, Bộ Công thương

PGS. TS. Trần Đức Thuận

Viện KH và CN Quân sự

PGS. TS. Đặng Ngọc Thanh

Học viện Kỹ thuật quân sự

TS. Phạm Minh Tuấn

Viện CNVT - Viện HLKHCN Việt Nam

PGS. TS. Nguyễn Tân Tiến

Đại học Bách khoa thành phố HCM

TS. Võ Như Tiến

Đại học Đà Nẵng


I-3


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hoá VCCA-2015
Subreviewers:

TS. Nguyễn Duy Cương

Đại học Thái Nguyên

TS. Nguyễn Vũ Quỳnh

Đại học Lạc Hồng

TS. Đặng Danh Hoằng

Đại học Thái Nguyên

TS. Nguyễn Quang Hoàng

Đại học Bách khoa Hà Nội

PGS. TS. Đỗ Quốc Quang

Chương trình KC.03

TS. Nguyễn Thanh Hải

Đại học Giao thông vận tải

- Các nhà khoa học, các thầy cô giáo và các doanh nhân,
Thưa: Các em sinh viên, các nghiên cứu sinh quý mến.
Trong lĩnh vực Công nghệ cao, Tự động hóa là một ngành mũi nhọn đảm bảo thực
hiện Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước.
Máy móc, thiết bị tiên tiến không những đảm bảo tăng trưởng sản phẩm quốc nội
(GDP), nâng cao năng suất lao động và giá trị gia tăng cho hàng hóa Việt Nam, nâng cao
sức cạnh tranh của Việt Nam trong bối cảnh hội nhập quốc tế sâu rộng, mà còn cải thiện
môi trường sống, góp phần làm cho xã hội văn minh tiến bộ.
Nhằm tập hợp trí tuệ của các nhà khoa học, phối hợp với các nhà doanh nghiệp đưa
giá trị của khoa học Tự động hóa vào cuộc sống, Hội nghị Toàn quốc về Điều khiển và
Tự động hóa (VCCA) được tổ chức định kỳ 2 năm 1 lần. Năm nay, Hội nghị VCCA-2015
được tổ chức tại Đại học Thái Nguyên từ ngày 28-29/11/2015.
Với 129 báo cáo khoa học (trong số 239 báo cáo gửi đến hội nghị) đã được duyệt và
sẽ trình bày, cùng với các tham luận của các nhà quản lý doanh nghiệp sẽ làm nổi bật mối
quan hệ chặt chẽ trong ngành Tự động hóa giữa lý thuyết và ứng dụng, đồng thời làm rõ
sự gắn kết giữa các ngành công nghệ cao với nhau và với sản xuất kinh doanh phục vụ
phát triển kinh tế, xã hội.
VCCA-2015

I-5


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hoá VCCA-2015

Thay mặt các đơn vị đồng tổ chức là Hội Tự động hóa Việt Nam và Đại học Thái
Nguyên, tôi nhiệt liệt hoan nghênh và cảm ơn các nhà khoa học trong lĩnh vực tự động
hóa và các lĩnh vực liên quan đã lao động nghiêm túc, tạo ra những công trình giá trị
trong các báo cáo khoa học của mình. Tôi cũng đánh giá cao các nhà quản lý, các doanh
nghiệp đã hỗ trợ, tạo điều kiện để các sản phẩm khoa học tự động hóa trở thành hiện thực.
Tôi hy vọng trong Hội nghị, những ý kiến của các đại biểu sẽ làm sâu sắc thêm giá trị


Nghiên cứu ứng dụng luật điều khiển thích nghi mờ trượt trong hệ bám sát vị trí điện thủy lực
Nguyễn Thanh Tiên, Nguyễn Công Định and Nguyễn Trọng Thanh

21

Sloshing suppression control of rectangle liquid container transfer using Hybrid Shape Approach
Quy Thinh Dao, Minh Duc Duong and Van Nam Dinh

27

Bàn về hệ thống tuyến tính có cấu trúc và bài toán loại bỏ nhiễu
Trong Hieu Do
Tiểu ban: ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ Y SINH

35

Một giải pháp phát hiện sớm tình trạng đột quỵ của người cao tuổi
Nguyễn Chí Ngôn and Phạm Minh Hiền
Ứng dụng wavelet loại bỏ ảnh hưởng của nhịp thở trong tín hiệu ECG nhằm nâng cao chất lượng nhận dạng tín
hiệu ECG

40

Linh Trần Hoài, Thảo Nguyễn Đức and Nhượng Đinh Văn
Phân tích khả năng chẩn đoán các bệnh tim mạch bằng ảnh pha thông qua mô hình tín hiệu điện tim nhân tạo

46

Trí Tiếp Vương, Văn Thuận Phạm and Xuân Năng Phạm

Thị Thúy Nga Lê and Hùng Lân Lê
Trajectory Tracking Control for Four Wheeled Omnidirectional Mobile Robots Using Dynamic Surface Control
Algorithm
Tiến Ngô Mạnh Tiến, Minh Phan Xuân, Giáp Đặng Thái, Thủy Đinh
Vương Huy and Hải Lê Xuân
Mô hình hóa và điều khiển rô bốt di động non-holonomic có trượt ngang

94

, Hoàng
103

Tinh Nguyen Van, Cat Pham Thuong and Tuan Pham Minh
Tiểu ban: MÔ HÌNH HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN Ô TÔ ĐIỆN
Khảo sát các đặc tính động lực học ô tô điện sử dụng công cụ mô phỏng ADVISOR
Quang Bui Dang and Minh C. Ta

109


Content

Page
117

Mô hình hóa ô tô điện bằng phương pháp EMR với mô hình mở rộng của tương tác bánh xe – mặt đường
Dũng Nguyễn, Huy Nguyễn Bảo, Thành Võ Duy and Minh C. Ta

123


Tiểu ban: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG VÀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Cấu trúc điều khiển quá trình trao đổi công suất hữu công của thiết bị kho điện sử dụng siêu tụ tích hợp trong hệ
thống điện ốc đảo nguồn phát hỗn hợp gió – diesel

152

Phạm Tuấn Anh and Nguyễn Phùng Quang
A Joint Active Filter and Passive Filter Strategy for Current Harmonic Cancellation and Power Factor
Enhancement in Three-phase Power Networks

160

Minh Hoang Hac Le, Kim Anh Nguyen and Viet Hung Ngo
Áp dụng thuật toán mô phỏng luyện kim cho bài toán tái cấu trúc lưới điện có xét đến ảnh hưởng của nguồn điện
phân tán

167

Nguyen Tung Linh and Pham Thuong Cat
176

Thiết kế điều khiển tách kênh trong hệ thống truyền động điện có sáu bậc tự do
Như Hiển Nguyễn, Xuân Minh Trần, Danh Hoằng Đặng, Quốc Tuấn Dương and Duy Hưng Vũ
Tiểu ban: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT I
Khảo sát và phân phối lại nhiệt tiêu hao trên các IGBT trong biến tần ba bậc bằng phương pháp điều khiển trực
tiếp mô-men lực

185

Huynh Anh Duy Nguyen and Chi Ngon Nguyen

Như Hiển Nguyễn, Xuân Minh Trần and Quốc Tuấn Dương
Radial force calculation of Switched reluctance motor 5,5kW with skewed slot stator and rotor structure

229

Dinh Hai Linh
Tiểu ban: ỨNG DỤNG TRONG AN NINH QUỐC PHÕNG I
khiển - ổn
định độ cao tên lửa đối hải trong điều kiện có sóng, gió tác động khi bay thấp trên mặt biển
Nguyễn Văn Chung, Vũ Hỏa Tiễn, Nguyễn Chí Sỹ and Hoàng Ngọc Ánh

232


Content
Tổng hợp bộ điều khiển thích nghi tham chiếu mô hình cho thiết bị bay có tốc độ thay đổi

Page
238

Trần Đức Thuận, Phạm Quang Hiếu and Nguyễn Văn Lâm
Tổng hợp luật điều khiển từ xa theo phương pháp dẫn hai điểm cho TLPK trên cơ sở lý thuyết điều khiển tối ưu
và vi phân các tham số động hình học

244

Nguyễn Vĩ Thuận and Vũ Hỏa Tiễn
Research design and manufacture complete system drives a versatile price for 12.7 mm and 14.5 mm gun
automatically bind the target image



Đỗ Văn Cần, Nguyễn Phùng Quang and Đoàn Quang Vinh
Giải pháp đo bám tần số tín hiệu dải rộng với độ chính xác cao và tài nguyên tối ưu trên công nghệ FPGA

295

Nghia Tran Van
Nghiên cứu, thiết kế bộ đảo tần lên và đảo tần xuống cho các hệ thống vô tuyến cấu hình mềm hiệu quả tài
nguyên trên công nghệ FPGA

301

Nghia Tran Van
Cấu hình mạng nơron tế bào CNN giải phương trình Navier-Stock trên nền tảng chip FPGA

311

Vũ Đức Thái, Phạm Thượng Cát and Bùi Văn Tùng
Nghiên cứu xây dựng thuật toán nội suy đường tròn trên nền SoC

317

Đỗ Văn Cần, Đoàn Quang Vinh and Nguyễn Phùng Quang
Tiểu ban: ĐIỀU KHIỂN TRÊN CƠ SỞ XỬ LÝ ẢNH VÀ MẠNG TRUYỀN THÔNG
Phát triển thuật toán xử lý ảnh để phát hiện và đếm tôm giống

323

Quoc Bao Truong, Chanh Nghiem Nguyen, Minh Kha Nguyen, Hoang Giang Huynh and Minh Tri Vo
Giải pháp đọc chỉ số công tơ từ ảnh số


Hùng Danh Nguyễn Lê, Minh Trường Nguyễn and Chí Ngôn Nguyễn
The decoupling multivariable control for the paper drying section

348

Quyên Trần Kim, Vinh Đoàn Quang and Trường Lê Khắc
Online Calculation of Time Varying Gain to Stabilize the Bilateral Teleoperation System

358

Minh Duc Duong and Quy Thinh Dao
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị tự động dán kẹo sáo

364

Ha Pham and Bình Thanh
Một giải pháp bảo mật cho giao thức Modbus TCP, phòng chống tấn công vào hệ thống SCADA sử dụng giao
thức này

369

Nguyễn Văn Xuân, Nguyễn Tăng Cường, Hoàng Đức Trọng and Vũ Đức Tân
Tiểu ban: MÔ HÌNH HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN RÔ BỐT II
Một phương pháp tối ưu hóa đa mục tiêu kết cấu robot song song dạng treo kích thước lớn, truyền động bằng dây
cáp

378

Đình Quân Nguyễn

Đinh Văn Nghiệp, Nguyễn Như Hiển and Nguyễn Doãn Phước
Thiết kế hệ điều khiển phi tuyến theo nguyên lý phẳng cho cơ cấu nâng bằng từ trường trong ổ từ

433

Huy Nguyen Danh and Minh Tran Trong
Tiểu ban: RÔ BỐT DI ĐỘNG, XE TỰ HÀNH II
Identification of the parameters in mathematical model of a quadrotor

440

Dũng Nguyễn Đình, Tuấn Đỗ Quốc and Uông Phạm Hữu
Light Source Detection using Multirobot Systems with Particle Swarm Optimization Approach

448

Anh Quý Hoàng and Minh Triển Phạm
An Efficient Low-Speed Airfoil Design Optimization Process Using Multi-Fidelity Analysis for UAV Flying
Wing

456

Building a multi-tasks controller based on embedded computer for autonomous mobile robot

462

Tăng Quốc Nam, Phạm Thế Hùng and Nguyễn Bá Đại
Tiểu ban: ỨNG DỤNG KHÁC I
Evaluation of Real Time Kinematic Positioning with Low-Cost, Single-Frequency GPS/GLONASS Receivers


Biên tập:
Lê Phi Loan
Trình bày kỹ thuật: Nguyễn Thế Vịnh
Hoàng Thị Hồng Hạnh
Nguyễn Thị Phượng
Trình bày bìa:
Nguyễn Tuấn Anh

______________________________________________________________
In 400 CD, khổ A4 tại Đại học Thái Nguyên, Thành Phố Thái Nguyên.
Mã số sách tiêu chuẩn quốc tế - ISBN: 978-604-913-429-6
Giấy đăng ký kế hoạch xuất bản số:
3415-2015/CXBIPH/0138/KHTNVCNVN
Quyết định xuất bản số: 45/QĐ-KHTNCN
ngày 16 /11/2015;
In xong và nộp lưu chiểu 11/2015


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hóa VCCA 2015

DOI: 10.15625/vap.2015.00029

Thực nghiệm bộ nghịch lưu DC/AC/AC với khâu trung gian tần số cao có
khả năng trao đổi công suất hai chiều
Experimental Implementation of bidirection, high frequency link DC-AC-AC
Inverter Design
Bùi Văn Huy(1) , Nguyễn Văn Liễn(2), Trần Trọng Minh(2), Vũ Hoàng Phương(2), Trần
Đình Thoại(2)
(1)
Trường Đại học Thành Đô, (2) Trường ĐHBK Hà Nội

(SPWM); (IGBT); Single-Phase Matrix Converter
(SPMC); Direct AC-AC Converters

Ký hiệu
Ký hiệu
iL

Đơn vị
A

Udc

V

I_HF

A

U_HF

V

Chữ viết tắt
VCCA 2015

Ý nghĩa
Dòng điện chạy qua cuộn
cảm
Điện áp một chiều phía
DC

mạch tác giả kế thừa các kết quả mà trong [1] đã trình
bày. Thuật toán điều chế được thực hiện trên Kit vi xử
lý tín hiệu số DSP TMS320F2812 của hãng Texas
Instrument, thuật toán chuyển mạch được thực hiện
trên CPLD EPM3064ALC44-10 của hãng Altera.
Trong quá trình thực hiện thực nghiệm, một số thuật
toán điều chế đã trình bày trong[1] đã được thay đổi
để có thể cài đặt trên vi xử lý DSP TMS 320F2812.

2. Nguyên lý điều chế và thuật toán
chuyển mạch
+Udc
V1

S1b

S3b

S1

S3

V3
HF

S1a

S3a

iL

H. 1

Sơ đồ cấu trúc của hệ DC/AC/AC

197


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hóa VCCA 2015
Về mặt cấu trúc bộ biến đổi DC/AC/AC như H. 1, ta
có thể thấy gồm ba khối chính: khối biến đổi DC/AC,
khối máy biến áp xung và khối AC/AC.
Khối DC/AC có nhiệm vụ biến đổi điện áp một chiều
thành dạng điện áp xoay chiều kiểu xung chữ nhật.
Các cặp van (V1,V4) và (V2,V3) được điều khiển
đóng mở tần số fs, duty cycle 50% như hình H. 2. Để
tránh sự trùng dẫn hai van trên cùng một nhánh van
thì cần phải có một thời gian trễ  nhằm đảm bảo van
đã khóa lại chắc chắn trước khi van kia mở ra. Thời
gian trễ deadtime thêm vào tùy thuộc vào thông số kĩ
thuật của van, đối với IGBT sử dụng trong mô hình
thực nghiệm thì chọn deadtime khoảng 2 s là đảm
bảo[8].
1

DOI: 10.15625/vap.2015.00029

xung răng cưa được phát đồng bộ với tín hiệu điều
khiển các van V1 V4 phía sơ cấp biến áp. Hai tín
hiệu sóng điều chế m(t) và –m(t) ngược pha nhau
180o, đầu ra so sánh giữa m(t) và –m(t) được tín hiệu

lưu một pha thông thường đã trình bày kỹ trong [1].
Toàn bộ mẫu xung điều chế PWM được thể hiện như
hình H. 3. Trong đó m(t) là sóng điều chế, uc+ và uc- là
hai tín hiệu xung răng cưa.
m(t)

uc-

t
(a)

t

1
(b)

uf

(b)

Như vậy khâu DC/AC tạo ra điện áp u f tần số cao,

uc+

0

1

Xung điều khiển các van phía sơ cấp biến áp



S1  u f * u pwm 

t

S3  S1
(e)

-1
1

S4  u f * u pwm 

t

S2  S4
-1

(f)

1 1
2 4

 U fm

3
4

1
4


3
4

3
2

13 1
24 4

1
2

1 3 1 3
4 4 2 2

2
4

3
2

1 3 1
2 4 4

u m (t)

t

(g)

là

u f  u pwm và u f  u pwm , dạng xung các tín hiệu

t

t

(d)
-1
1
S1=uf*upwm+

t

S2=\S1
(e)

 m(t)

m(t)

uc

1

-1

t
(a)


3
2

3 1 1
4 2 4

3
4

1
4

1 3 3
2 4 2

1
2

3
2

3 1
4 2

3
4

3
2

(c)

-Uf

H. 3

uf

(b)

0

um(t)

0

Mẫu xung điều chế PWM cho matrix converter[1]

Nhìn vào hình H. 3, cần phải có 2 kênh phát xung
răng cưa phải được phát đồng bộ với tín hiệu điều
khiển các van phía sơ cấp máy biến áp. Như vậy cần
phải có ba kênh phát đồng bộ với nhau, điều này
không thực hiện được với DSP TMS320F2812 vì
DSP TMS320F2812 chỉ có hai kênh phát đồng bộ.
Giải pháp thực hiện ở đây là chỉ sử dụng một tín hiệu
VCCA 2015

1

u pwm 


3
4

1
4

1 3 3
2 4 2

1
2

3
2

3 1 1
4 2 4

3
4

1
4

1 3 3
2 4 2

1
2


2
4

3
2

1 3 1
2 4 4

u m (t)
(g)

t
0

 U fm

H. 5

Mẫu xung tín hiệu điều khiển quy về 0 1

198


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hóa VCCA 2015
Vấn đề chuyển mạch cho các van của khâu AC/AC
phía sơ cấp máy biến áp, bài báo kế thừa thuật toán
chuyển mạch đã trình bày trong tài liệu[1]. Do điện
áp đầu vào matrix converter là uf(t) được điều khiển

2
t1

3

4

t2

5

t3

t4

6

7

t5

Uf(t)>0

t6

8
t7

1
t8

dt
dt



uc  R.iR





Bỏ qua ảnh hưởng của tụ C ta coi iL  iR từ phương
trình (2) ta có (3):
1
di
i
R
(3)
L. L  us  R.iL  Gi ( s )  L 
dt
us 1  L s
R
Từ (3) ta có cấu trúc vòng kín mạch vòng dòng điện
như H. 9.
iL* ( s )

1
S1 0

DOI: 10.15625/vap.2015.00029


S1b

Sơ đồ khối vòng kín mạch vòng dòng điện

t
S3a

Hàm truyền kín mạch vòng dòng điện:

t

S3b

Gi _ k ( s) 

t

1

8
t1

7
t2

6
t3

5

(1)
s  12
iL

V1

V3

S1a

S3a

S1b

S3b

S 2a

S 4a

S 2b

S 4b

L

1: n
C

U DC

Cấu trúc điều khiển hai mạch vòng của bộ biến đổi
với tải độc lập

VCCA 2015

Gi _ k ( s) 

k pi2 (12   2 )2

(5)

[kii  L(   )]2  2  ( R  k pi ) 2 (12   2 ) 2
2
1

2

Phương thức thiết kế bộ điều khiển cộng hưởng trên
miền tần số, trên cơ sở lựa chọn băng thông
(bandwidth) cho hàm truyền hệ thống kín. Lựa chọn
băng thông bộ điều khiển ib     fb . Thông
thường băng thông được lựa chọn trong khoảng 10 lần
tần số cơ bản và 1/10 lần tần số phát xung, đảm bảo
hệ thống có đáp ứng động học đủ nhanh và ổn định.
Tính hệ số khuếch đại kpi của bộ điều khiển dòng
điện
Cho kii=0, công thức (5) viết lại như sau:
k pi
Gi _ k ( j ) 
(6)

(7)

Tính hệ số kii của bộ điều khiển dòng điện
Đưa thành phần kii vào biểu thức biên độ (5) và tính
lại:
 2fb  12 

2
2
2
(8)
k 
 ( R  k )  2.( L )  2k  L 
ii

 fb



pi

fb

pi

fb



199


S1b

S3b

1: n




C

U DC
V2

V4

S1 , S2 , S3 , S4

S2a

S4a

S2b

S4b

uo

-


24V

Mạch đo

15V

Driver HCPL-3120
CPLD EPM3064ALC44-10

Gu ( s )

5V

DSP TMS320F2812

H. 10 Sơ đồ cấu trúc điều khiển mạch vòng điện áp trên tụ

Giao tiếp máy tính

H. 11 Sơ đồ cấu trúc phần cứng mô hình thực nghiệm

Để cho đơn giản có thể coi iR là nhiễu tải trong khi
thiết kế bộ điều chỉnh dòng điện. Hàm truyền kín của
mạch vòng điện áp như (10)
Gu _ k ( s ) 


uo
C ( s ).G ( s )

đo để đưa vào vi xử lý (H. 16).

Làm tương tự như mục thiết kế bộ điều khiển dòng
điện để tính các hệ số cho bộ điều khiển.
Tính hệ số khuếch đại của bộ điều khiển điện áp
Cho kiu = 0, phương trình (11)được viết lại:
k pu
Gu _ k ( s ) 
(12)
2
C 2  2  k pu
Nếu tần số ban đầu ib được xác định thì kup được xác
định như sau để có hệ số suy giảm biên độ là -3dB
1
hay Gu _ k ( jib ) 
. Từ đó ta tính được kpu theo
2
(13).

k pu  C 2 .ib 2  C.ib

H. 12 Sơ đồ chân CPLD sau khi gán chân

(13)

Tính hệ số kui của bộ điều khiển dòng điện
Giải phương trình (11) với ẩn kui với kpu đã biết để hệ
số suy giảm biên độ là -3dB, ta được:

kiu 

ADC của vi điều khiển

-400 VAC ÷ 400 VAC
-10A ÷ 10A
±15VDC
0÷3 V
200


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hóa VCCA 2015

DOI: 10.15625/vap.2015.00029

Sau khi tiến hành thực nghiệm và đo đạc các thông số,
các kết quả thực nghiệm được cho như hình H. 17 ÷
H. 22. Kết quả tín hiệu mở van ở các hình H. 17, H.
18, H. 19 cho thấy lập trình chuyển mạch bốn bước
trên CPLD là đúng với phân tích lý thuyết. Dạng điện
áp đầu ra bộ biến đổi ở hình H. 17 có dạng điều chế
đơn cực. Điện áp đầu ra sau lọc và dòng điện qua
cuộn cảm cho trên hình H. 21, H. 22 có dạng sin.

H. 14 Mạch CPLD EPM3064ALU44-10

H. 17 Tín hiệu điều khiển S1a, S1b, S3a, S3b khi uf>0

H. 15

Kit DSP TMS320F2812



H. 19

Tín hiệu điều khiển S2a, S2b, S4a, S4b khi uf>0

201


Hội nghị toàn quốc lần thứ 3 về Điều khiển và Tự động hóa VCCA 2015

DOI: 10.15625/vap.2015.00029

mạch và phương pháp điều chế của bộ biến đổi ở chế
độ nghịch lưu độc lập. Cần có những nghiên cứu tiếp
theo để kiểm chứng thuật toán chuyển mạch và
phương pháp điều chế này khi bộ biến đổi làm việc ở
chế độ nối lưới.
Ghi nhận: Tác giả gửi lời cảm ơn Viện Kỹ thuật Điều
khiển tự động hóa- Trường Đại học Bách khoa Hà nội
đã tạo điều kiện cho tác giả có địa điểm nghiên cứu
triển khai thực nghiệm khi thực hiện bài báo này.

H. 20

H. 21

H. 22

Điện áp đầu ra bộ biến đổi


Inverter Design; Applied Power Electronics
Conference and Exposition, 2003. APEC '03.
Eighteenth Annual IEEE.
[3] E.Koutroulis, J.Chatzakis, K.Kalaitzakis and
N.C.Voulgaris; A bidirectional, sinusoidal,
high-frequency inverter Design; IEE Proc.Electr. Power Appl., Vol. 148, No. 4, July 2001.
[4] EhsanRezapour, Md. Tavakoli Bina, Amin
Hajizadeh, Reactive Power Controller Design
for Single- Phase Grid- Connected Photovoltaic
Systems, International Journal of Emerging
Science and Engineering (IJESE) ISSN: 2319–
6378, Volume-2, Issue-5, March 2014
[5] J. Benskiin', J. Bordonad, A. Gilabert2, G.
Velasco3, “Synthesis and modulation of a single
phase dc/ac converter with high-frequency
isolation in photovoltaic energy applications” Power Electronics Specialist, PESC. 2003 IEEE
34th Annual Conferece on
[6] Z. Idris, M. K. Hamzah, and M. F. Saidon,
“Implementation
of
singlephase
matrix
converter as a direct ac-ac converter with
commutation strategies,” in Conf. Rec. IEEE
PESC 2006, pp. 2240–2246.
[7] Trần Đình Thoại, “Nghiên cứu thiết kế bộ biến
đổi DC/AC/AC với khâu trung gian tần số cao
có khả năng trao đổi công suất hai chiều”, Đồ án
tốt nghiệp Kỹ sư ngành Kỹ thuật Điều khiển và
Tự động hóa, 2015.

hóa
công nghiệp, Viện Điện,
Trường Đại Học Bách Khoa Hà
Nội. Ông nhận bằng Tiến sỹ ngành
Tự động hóa năm 2008 tại Trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội. Lĩnh
vực nghiên cứu: Mô hình hóa và
điều khiển các bộ biến đổi bán dẫn

VCCA 2015

DOI: 10.15625/vap.2015.00029

công suất. Nghiên cứu các cấu trúc bộ biến đổi bán
dẫn đáp ứng công suất lớn. Phát triển các ứng dụng
của điện tử công suất trong điều khiển hệ thống điện,
điều khiển hệ thống năng lượng tái tạo. Nghiên cứu
các ứng dụng của điện tử công suất trong các dây
chuyền, thiết bị công nghệ.
Vũ Hoàng Phương sinh năm 1983, tại Việt Nam.
Nhận bằng kỹ sư năm 2006,
Thạc sỹ năm 2008 chuyên
ngành Tự động hóa XNCN –
khoa Điện -ĐHBKHN. Bảo vệ
Tiến sĩ ngành Thiêt bị và hệ
thống điều khiển tự động –
ĐHBKHN năm 2014. Hiện nay
đang công tác tại bộ môn TĐH công nghiệp
ĐHBKHN. Lĩnh vực nghiên cứu: điều khiển điện
tử công suất, ứng dụng điện tử công suất trong lưới