1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Để tạo ra một chuyển động thẳng khi sử dụng động cơ quay tròn truyền thống sẽ phải qua
các cơ cấu trung gian, điều đó dẫn đến hiệu suất, độ chính xác của hệ thống sẽ bị suy giảm. Không
chỉ dừng lại ở đó kết cấu cơ khí trung gian này sẽ làm tăng kích thước của hệ thống đồng thời làm
khả năng động học của hệ thống cũng trở nên xấu đi so sai số tích lũy của các phần tử có trong toàn
hệ thống. Trong công nghiệp hiện nay chuyển động thẳng được sử dụng ngày càng rộng khắp có thể
kể ra ở đây:Robot, máy nâng hạ, máy công cụ kỹ thuật số (CNC)… Để tăng hiệu quả sử dụng trong
một không gian hạn định cho trước thì không gian để lắp đặt các thiết bị cần được tận dụng một
cách triệt để (giảm kích thước của các thiết bị lắp đặt) nhưng đồng thời vẫn phải đảm bảo được sự
linh hoạt, yêu cầu cao về độ chính xác vị trí, tốc độ và động học. Động cơ tuyến tính có thể đáp ứng
được những yêu cầu đặt ra cho yêu cầu trên, đây là đối tượng có thể tạo ra chuyển động thẳng trực
tiếp không cần qua các phần tử trung gian như trong phương pháp tạo ra chuyển động thẳng gián
tiếp. Động cơ Polysolenoid là loại động cơ tuyến tính đồng bộ kích thích vĩnh cửu với kết cấu hình
ống, có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu nói trên đặc biệt quan trọng với các ứng dụng robot song
song (parallel robot) như hexapod. Do đó, động cơ Polysolenoid được lựa chọn là đối tượng nghiên
cứu của luận án này.
2. Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Nội dung của luận án sẽ tập trung nghiên cứu đối tượng động cơ
Polysolenoid theo hướng thiết kế bộ điều khiển có khả năng xử lý được hiệu ứng đầu cuối của
động cơ KTVC Polysolenoid trong cấu trúc điều khiển. Bao gồm các nội dung sau:
Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan về phương pháp mô hình hóa cho động cơ tuyến tính
kích thích vĩnh cửu nói chung từ đó đi vào trường hợp riêng là động cơ tuyến tính dạng
Polysolenoid. Tác giả đã tiến hành xây dựng mô hình hóa động cơ Polysolenoid trong trường hợp
đầu tiên khi không xét đến hiệu ứng đầu cuối. Thực hiện phương án chuyển hệ tọa độ mô tả toán
học của mô hình để sử dụng được cấu trúc tách kênh trực tiếp trong cấu trúc điều khiển.
Nội dung 2: Tìm hiểu về hiệu ứng đầu cuối trong động cơ tuyến tính nói chung (thể hiện
qua các đặc điểm cấu tạo của động cơ tuyến tính, bản chất vật lý,…). Từ đó đề xuất phương pháp
mô hình hóa động cơ Polysolenoid khi xét đến hiệu ứng đầu cuối. Tiến hành xây dựng mô tả toán
học, sơ đồ cấu trúc cho đối tượng điều khiển khi xét đến hiệu ứng đầu cuối dùng trong điều khiển.

sử dụng động cơ Polysolenoid khi xét đến hiệu ứng đầu cuối. Mục tiêu nghiên cứu trong luận án
này được cụ thể như sau:
Những đóng góp mới:
• Mô hình động học phi tuyến của động cơ Polysolenoid khi xét đến hiệu ứng đầu cuối: Luận
án đã xây dựng được mô hình của động cơ KTVC dạng Polysolenoid có xét đến hiệu ứng đầu cuối
và đưa ra được sơ đồ cấu trúc của động cơ này trong đó chỉ ra được những thành phần nào bị ảnh
hưởng của hiệu ứng đầu cuối trong đó.
• Áp dụng thành công phương pháp thiết kế bộ điều khiển thích nghi backstepping cho hệ
thống truyền động điện sử dụng động cơ Polysolenoid để xử lý ảnh hưởng của hiệu ứng đầu cuối.
Kiểm chứng chất lượng điều khiển của thuật toán bằng lý thuyết và thực nghiệm.
• Thiết kế được cấu trúc điều khiển hai mạch vòng trong đó mạch vòng trong điều khiển lực
(mạch vòng dòng điện) sử dụng các phương pháp điều khiển Dead-beat, CCS-MPC, FCS-MPC;
Mạch vòng ngoài điều khiển tốc độ và vị trí sử dụng bộ điều khiển Min-max MPC.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án:
Giải quyết được vấn đề chuyển các kết quả nghiên cứu lý thuyết vào thực tiễn thông qua hệ
thống phần cứng được xây dựng của luận án. Phát triển các giải pháp cài đặt linh hoạt thuật toán
điều khiển để góp phần làm tăng hiệu quả khai thác thiết bị phần cứng.
Kết quả nghiên cứu này có thể áp dụng cho một lớp các đối tượng tạo ra chuyển động tuyến
tính trực tiếp mà không phải sử dụng các bộ truyền cơ khí trung gian đặc biệt là trong hệ thống
robot song song như hexapod robot.
5. Bố cục của luận án
Luận án gồm phần mở đầu, 04 chương, phần kết luận và kiến nghị, được bố cục như sau:


3
Chương 1. Tổng quan về động cơ tuyến tính và các phương pháp điều khiển
Chương 2. Mô hình hóa động cơ tuyến tính
Chương 3. Điều khiển động cơ tuyến tính kích thích vĩnh cửu dạng Polysolenoid.
Chương 4. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm
Phần kết luận và Kiến nghị: Đã nêu bật những đóng góp mới của luận án và những kiến

mấp mô về mô men và tốc độ trong quá trình vận hành của động cơ.


4
Hình 1.17 Hiệu ứng đầu cuối trong động cơ tuyến tính PLSM kết cấu hình phẳng [10]
1.2

Truyền động tuyến tính và các phương pháp điều khiển truyền động tuyến tính

1.2.1
1.2.2

Yêu cầu đặt ra với bài toán điều khiển truyền động tuyến tính
Khái quát về tình hình nghiên cứu về động cơ tuyến tính

Tình hình nghiên cứu động cơ tuyến tính trong nước.
- Về các công trình công bố trên các tạp chí khoa học trong nước có một số bài báo viết về
vấn đề này nhưng mới chỉ dừng trên mức độ tổng quan về phương pháp điều khiển trên lý thuyết và
mô phỏng trên Mathlab Simulink.
- Các công trình luận án được nghiên cứu thực nghiệm trên thiết bị thực [2,6] được công bố
dưới dạng luận án tiến sĩ kỹ thuật.
Tình hình nghiên cứu động cơ tuyến trên thế giới
Trong giai đoạn vừa qua, đối tượng trong nhóm động cơ tuyến tính đồng bộ được tập trung
nghiên cứu nhiều nhất là nhóm động cơ tuyến tính đồng bộ kích thích vĩnh cửu dạng phẳng với
Stator ngắn tương ứng với mô hình của động cơ điện xoay chiều ba pha kích thích vĩnh cửu.
Các nhóm vấn đề được quan tâm nghiên cứu:
Nhóm vấn đề thứ nhất:Áp dụng các phương pháp điều khiển đã được ứng dụng thành công
cho nhóm động cơ quay cho động cơ tuyến tính.
Nhóm vấn đề thứ 2: Phương pháp xác đỉnh cực của trục tạo từ thông rotor.
Nhóm vấn đề thứ 3: Mô hình hóa động cơ.




Nhóm vấn đề thứ nhất: Mô hình hóa thiết kế động cơ
Nhóm vấn đề thứ hai: Thiết kế cấu trúc điều khiển
Nhóm vấn đề thứ ba: Mô tả hiệu ứng đầu cuối của động cơ tuyến tính hình ống ba pha
sử dụng phương pháp thực nghiệm.

Trong các công trình đã được công bố tập trung vào hai hướng chính.
 Hướng thứ nhất: Tập trung vào việc nghiên cứu hiệu ứng đầu với hai hướng tiếp cận
là mô tả dưới dạng mạch từ tương đương và sử dụng FEM. Trong hai phương pháp
trên phương pháp sử dụng FEM mô tả hiệu ứng đầu cuối mang tính trực quan hơn.
Tuy nhiên khi sử dụng FEM phải có được các thông số chính xác của động cơ.
 Hướng thứ hai: Nghiên cứu cấu trúc điều khiển bù bất định hiệu ứng đầu cuối tuy
nhiên trong hệ thống tồn tại cảm biến đo vị trí.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1:
Từ những phân tích được thực hiện ở trên ta thấy rằng: ĐCTT có nguồn gốc từ động cơ quay
và về cơ bản trong nhiều trường hợp (thiết kế cấu trúc điều khiển, phân tích hiện tượng vật lý,...) có
sự tương đương giữa hai nhóm động cơ này. Nhưng ở ĐCTT vẫn tồn tại những đặc điểm riêng mà
không có ở động cơ quay là hiệu ứng đầu cuối (end effect) điều này cần tiếp tục nghiên cứu một
cách cụ thể hơn trong các phần sau của luận án. Việc thu nhận được những hiểu biết về động cơ
tuyến tính giúp ta thực hiện những mục tiêu sau:



Tạo cơ sở cho quá trình mô tả toán học cho động cơ tuyến tính.
Hiểu về đặc tính đầu cuối trong động cơ tuyến tính từ đó tìm ra các phương pháp xử
lý hiện tượng này nhằm trong cấu trúc điều khiển.

Nội dung của phần 1.3 tập trung làm rõ về tình hình nghiên cứu động cơ tuyến tính

O

2

P

,i

1

d
2

P

2π

Hình 2.1 Mối tương quan giữa các vector trong ĐCTT
Mô hình trạng thái động cơ tuyến tính ĐB - KTVC trên hệ toạ độ dq (hình 2.3) như sau:


6

usd 
isd 
f
 và u s    thỏa mãn phương trình:
 usq 
 isq 


trận

ghép

phi tuyến.

S

Ma

trận nhiễu.

 1
 T
sd
f
A 

 0

 1
L
sd
Bf  

 0



 0

S 1 

 Lsq 

v

e

Phần phi
tuyến

u

f
s

p

Bf

N
di sf
dt

S

Af

Hình 2.3 Mô hình động cơ tuyến tính ĐB KTVC trong không gian trạng thái trên hệ toạ
độ dq

Hình 2.6 Phân bố từ thông thu được khi duy nhất pha C (hình a) hoặc chỉ pha A (hình b)
được cấp điện [18]




cos(2 )

0
0

  iA 
 A   1 0 0 
 
2 

    L 0 1 0   L  0
cos  2   
0
  iB 
 B  0 
 2
3




  i 
 C 
0 0 1 

0 1 1  iA 
0 1 1  iA 
 
 
2 




 M 2  cos  2   
0
cos(2 )  iB   M 0 1 0 1 iB    M 0 1 0 1  iB 




3 
 
 i 
1 1 0  iC 
1 1 0  iC 
C

 

2 
cos(2 )
0
cos  2   


3 
3
3 




0


1
2
2 


 q   L0  L2  M 0   M 0 1  cos  2      iq
2
3
3 




0

2
2 

  M 0 sin  2    id
3



 id 
   (2.27)
i
1
L0  L2  M 0  M 2   q 

2
0

2 
2 



1  cos  2     sin  2    

Ldq 2  id 
3 
3  id 
2



   (2.28)



M

A

B

A

B

A

R’

B

g

hm

N

R’’

S

N

S
A

N


S

N

B

Hình 2.11 Mặt cắt động cơ tuyến tính Polysolenoid
Trong trường hợp chung ta có công thức tính từ trở: Rm 
Từ trở tản được tính như sau: Rm 

2bs
0 hsls

lc H
Ac B

(2.30)

(2.32)

Với hs là chiều cao của rãnh cuốn dây. Với kết cấu của của động cơ tuyến tính dạng
R' +R''
Polysolenoid: ls =2π
(2.33)
2

R', R'' : lần lượt là bán kính ngoài và bán kính trong của phần chứa dây quấn trong các rãnh
tính từ tâm theo mặt cắt của động cơ.
Phần thứ cấp (Slider) của động cơ được làm từ vật liệu từ NdFeB N38UH. Các thông số dựa


 p




ˆ
 pmb   pm cos  
 p


(2.35)


x


x

(2.36)


2 

F
 Rmg  pma
Sức từ động của nam châm:  mpma

 Fmpmb  Rmg  pmb


2.3.2

Hệ phương trình vi phân đề xuất
Dựa trên những tính toán về mạch từ tương đương trong hình 2.13.

di
L ( ) 

did
di
Ld ( )
 e Lqiq  Ld ( ) d  Ldq ( ) q  e  Lq ( )iq  Ldq ( )id 
id  dq
iq 
ud  Rsid  Lsd
(2.49)
dt
dt
dt







u  R i  L diq   L i     L ( ) diq  L ( ) did    L ( )i  L ( )i  Lq ( ) i  Ldq ( ) i 
s q
sq
e d d


Với:

ud 
id 
R
u dq    ; i dq    ; R   s
0
 uq 
iq 

0
 Ld ( ) Ldq ( ) 
0 
;
L




 L ( ) L ( )  ; G   

Rs 
q
1 
 dq


Ldq ( )
 Ld ( )

(2.51)

 di dq
1
1
1
1
 dt  L Ri dq  L L1i dqe  L G pe  L u dq

(2.56)




d

1
p
2
2
e

  piq   Ld ( )  Lq ( )  id iq  Ldq ( )  iq  id   
 Fc
 dt
m
 2 m 




 Ld Lq

- Ldq 
Ld Lq   c1

1  c3

 Lq 

Phương trình (2.56) dẫn đến

 c1

c2    Ld

c4   c3

  Lq

-

Ldq c3
Ld Lq
Ldq c1
Ld Lq

 1

 Ldq    Ld
=

c 
1
id  dq iq  e  3 dq  1  id  e  4 dq  2  iq 
ud  dq uq
 sd  




 Td
 LqTd
 Ld
 Ld Lq
 dt
  Ld Lq  Ld 
  Ld Lq  Ld 

 c1Ldq
 c2 Ldq
Ldq
Ldq
c3 
1
c4 
1
1
 disq
 dt    T iq   L T id  e   L L   L  id  e   L L   L  iq   L e p   L uq   L L ud
q
d q

Điều khiển theo phương pháp deadbeat mới


12
Trong mục này tác giả trình bày về cách thiết kế bộ điều khiển dòng stator theo hướng hoàn
toàn mới nhằm đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng như: tách kênh, giá trị dòng điện stator đạt được giá
trị chủ đạo trong khoảng thời gian hữu hạn (FAT) đã được thiết kế thành công theo [1].

Hình 3.2 Sơ đồ khối vòng điều khiển deadbeat dòng điện stator trên tọa độ tựa theo từ thông rotor
  z  11  P1  z 1 
12 P2  z 1  


1
1
(3.17)
1  z 1P2  z 1  
 1  z P1  z 
R I  z 1   
1
  21P1  z 

1
1
 1  z P1  z 

3.2.2




Hình 3.5 Mặt phẳng điều chế trên trục tọa độ
 ,  theo phương pháp CCS-MPC

Hình 3.6 Lưu đồ thuật toán bộ điều khiển
CCS-MPC

Để hình thành nên miền điều chế ta sử dụng hệ công thức:
u s  u p  ut
u s  Q1 : u p 

Tp
Tpulse

u s  Q3 : u p  

U dc ; ut 

Tp
Tpulse

T
Tt
T
U dc ; u s  Q2 : u p   p U dc ; ut  t U dc
Tpulse
Tpulse
Tpulse

U dc ; ut  



Từ mô hình động cơ (2.49), kết hợp với luật xấp xỉ (3.42) ta thu được hệ phương trình như
sau:





ud  Rsid  e  A1dq sin 2  B1dq cos 2  id   Lq  A1q sin 2  B1q cos 2  iq


 2e  A1d cos 2  B1d sin 2  id  2e  A1dq cos 2  B1dq sin 2  iq


di
di
  Ld  A1d sin 2  B1d cos 2  d   A1dq sin  2   B1dq cos 2  q


dt
dt

uq  Rsiq  e  Ld  A1d sin 2  B1d cos 2  id   A1dq sin 2  B1dq cos 2  iq   p


 2e  A1dq cos 2  B1dq sin 2  id  2e  A1q cos 2  B1q sin 2  iq

di
di



iq  , udq  ud

T
 L  A1d sin  2   B1d cos  2 
uq  ; M   d
  A1dq sin  2   B1dq cos  2  


A

sin  2   B1dq cos  2   

 Lq  A1q sin  2   B1q cos  2  
1dq

   A sin  2   B cos  2   i 
 
1dq
d
 e  1dq
 
 A sin 2  B cos 2 i    L i   
  q  e q q  
  1q   1q
 2 A cos 2  B sin 2 i 
 
  1d    d
 e  1d
 










d
 e
dt
de
2
 Ei dq 
Fc
dt
m p
di dq
dt

(3.47)

 h  , e , i dq   M 1   u dq





Trong đó h  , e , i dq   M 1   G  i dq , e  + H  i dq , e ,  . Đến đây, ta đủ cơ sở để để tiến hành


Hình 3.9 Sơ đồ cấu trúc điều khiển động cơ tuyến tính Polysolenoid theo phương pháp thiết kế thích
nghi backstepping
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Toàn bộ cấu trúc điều khiển vị trí cho ĐCTT dạng polysolenoid đã được trình bày trong
chương 3 bao gồm 2 nhóm phương pháp là MPC và thích nghi backstepping. Trong nhóm phương
pháp MPC tác giả đã thiết kế cấu trúc điều khiển vòng trong, vòng ngoài. Mạch vòng điều khiển
dòng điện được đề xuất với 3 bộ điều khiển chính là deadbeat, CCS-MPC, và FCS-MPC. Với mạch
vòng điều khiển tốc độ và vị trí tác giả sử dụng phương án dùng bộ điều khiển Min-Max MPC. Để
giải quyết vấn đề ảnh hưởng của hiện tượng đầu cuối đến ĐCTT, tác sử dụng phương pháp thiết kế
thích nghi backstepping với việc xấp xỉ ảnh hưởng của hiện tượng đầu cuối thông qua sự thay đổi
trong điện cảm phía stator. Trong phần tiếp theo tác giả sẽ đi trình bày các kết quả mô phỏng và
thực nghiệm để so sánh chất lượng của các phương pháp đềxuất.
CHƯƠNG 4 :

KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM

Nội dung mô phỏng được thực hiện theo kịch bản sau:




Tín hiệu đặt: xét với quỹ đạo dạng sin và quỹ đạo với vận tốc dạng xung vuông.
Tải tác động: xét với trường hợp động cơ chạy không tải và có tải.
Mô hình động cơ: xét với trường hợp có hiệu ứng đầu cuối và không có hiệu ứng đầu
cuối.

4.1

Kết quả mô phỏng


Thông số bộ điều khiển dòng điện
CCS-MPC: Chu kì trích mẫu dòng điện
T i  100   s  ; Ma trận Q  diag 10 1 .
Thông số bộ điều khiển tốc độ, vị trí Hình 4.11 Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển Min MaxMinMax-MPC: Chu kì trích mẫu tốc độ CCS MPC không xét đến ảnh hưởng của hiệu ứng
T w  2000   s  ;Ma trận Q  diag 10 0.01 đầu cuối
; Tầm dự báo N w  6 ; Ma trận phản hồi trạng
thái K  800 1 ; hệ số ma sát c f  0.1;
N p  1.





Hình 4.12 Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển
Min Max-CCS MPC có xét đến ảnh hưởng
của hiệu ứng đầu cuối

Hình 4.16 Kết quả mô phỏng bộ điều khiển Min
Max-CCS MPC với tín hiệu quỹ đạo đặt dạng sin :
có tải, có xét đến hiệu ứng đầu cuối


18
Mô phỏng hệ thống với mạch vòng ngoài Min-Max MPC, mạch vòng điều khiển dòng

4.1.3

điện Dead-beat
Thông số bộ điều khiển dòng điện

4.1.4

Thời gian trích mẫu T s  0.15  ms  Thông
số

bộ

điều

khiển

thích

nghi:

  0.01,

k  50, k  0.01; Π = diag 0.1,...,0.1 ;
Γ = diag 500

500

Hình 4.31 Sơ đồ mô phỏng với bộ điều khiển
thích nghi backstepping không xét đến ảnh
hưởng của hiệu ứng đầu cuối


19

Hình 4.32 Sơ đồ mô phỏng với bộ điều khiển


Hình 4.48 Kết quả thực nghiệm bộ điều khiển
Min Max-CCS MPC với tín hiệu quỹ đạo đặt
dạng sin: có tải

Hình 4.56 Kết quả thực nghiệm bộ điều khiển
Backstepping với tín hiệu quỹ đạo đặt dạng sin:
có tải

Nhận xét về các kết quả mô phỏng và thực nghiệm:
Trong các phương pháp đã được trình bày trong luận án được chia ra làm hai nhóm phương

pháp:
Nhóm phương pháp thứ nhất (trong thiết kế điều khiển không xét đến hiệu ứng đầu cuối)
bao gồm: Min max FCS – MPC, Min max CCS – MPC, Min max Deadbeat. Ở trong các phương
pháp này các thông số của bộ điều khiển phải được thiết kế dựa vào các thông số chính xác của
động cơ nên thành phần điện cảm được khai báo trong phần thông số là hằng số.


21
Nhóm phương pháp thứ hai (trong thiết kế điều khiển không xét đến hiệu ứng đầu cuối):
Phương pháp thiết kế thích nghi Back stepping. Luật thích nghi được sử dụng để đối phó lại với giá
trị biến đổi của điện cảm trong quá trình vận hành động cơ.
Bảng 4.1 So sánh chất lượng các bộ điều khiển (+:tốt)
Bộ điều khiển Bộ điều khiển Độ chính xác
vòng ngoài
dòng điện
vị trí

Min max

++

+++

Dead beat

+++

+++

++

++++

++++

+

Thích nghi Back Stepping

Có xét đến
hiệu ứng
đầu cuối

Các kết quả về thực nghiệm đã chỉ rõ những ưu điểm của phương pháp thiết kế thích nghi
backstepping mang lại về độ chính xác vị trí cũng như hiệu quả tách kênh của dòng điện.Tuy nhiên
phương pháp thiết kế backstepping ngoài những ưu điểm mang lại còn có hạn chế là năng lực tính
toán của vi xử lý phải đủ lớn.



-

0.25

-

0.25

-

x

Hiệu ứng

Thực nghiệm

x

Tải

Quỹ đạo

0.17

0.03

0.30

0.27


x

o

0.19

0.10

0.32

0.45

0.53

0.48

1.2

0.56

o

o

-

0.05

-


o

x

Thẳng

-

0.11

-

0.42

-

0.45

-

0.52

x

o

0.38

0.11


pháp điều khiển đã được áp dụng vào động cơ tuyến tính đa phần đều bỏ qua hiệu ứng đầu cuối
trong cấu trúc điều khiển. Trước những tồn tại đó luận án đã tập trung nghiên cứu động cơ tuyến
tính kích thích vĩnh cửu dạng Polysolenoid khi xét đến hiệu ứng đầu cuối trong mô hình hóa và
thiết kế điều khiển. Động cơ Polysolenoid là một trường hợp riêng của động cơ tuyến tính kích
thích vĩnh cửu có kết cấu dạng hình ống đặc biệt phù hợp với đối tượng robot song song như
hexapod. Thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu đề ra của đề tài luận án được cấu trúc lần lượt theo trình
tự: Tìm hiểu tổng quan về động cơ tuyến tính về nguyên lý cấu tạo, nguyên lý vận hành, các ứng
dụng trong thực tiễn của động cơ, các phương pháp điều khiển phía trước đã được áp dụng cho đối
tượng công nghệ này. Tất cả những điều đó với mục đích tạo ra một bức tranh tổng quan về tình
hình nghiên cứu đến thời điểm hiện tại từ đó định hướng con đường đi tiếp theo và đồng thời phục
vụ cho phần tiếp theo của luận án là thực hiện mô hình hóa động cơ Polysolenoid. Là một trường
hợp riêng của động cơ tuyến tính kích thích vĩnh cửu khi mô hình hóa luận án đã đi xây dựng
phương pháp mô hình hóa tổng quát cho động cơ tuyến tính kích thích vĩnh cửu từ đó đi vào trường
hợp riêng là động cơ Polysolenoid. Từ khối kiến thức tổng quát mô hình của động cơ Polysolenoid
được thành lập và được bổ xung thêm thành phần hiệu ứng đầu cuối trong mô hình toán học. Công
việc tiếp theo được thực hiện là đi vào bài toán thiết kế điều khiển được thực hiện với các phương
pháp điều khiển cho cả trường hợp xét đến hiệu ứng đầu cuối và không xét đến hiệu ứng đầu cuối
trong mô hình toán học. Các kết quả mô phỏng trên máy tính và thực nghiệm trên bàn thí nghiệm
được xây dựng để kiểm chứng các kết quả nghiên cứu đã được thực hiện để kiểm chứng tính đúng
đắn của lý thuyết xây dựng.
Kết quả nghiên cứu của luận án đạt được một số điểm đóng góp mới như sau


Luận án là đã xây dựng được mô hình toán học của động cơ Polysolenoid có xét đến

hiệu ứng đầu cuối thích hợp cho công tác thiết kế điều khiển. Mô hình có xét đến hiệu ứng đầu cuối
của động cơ Polysolenoid được xây dựng trên cơ sở mạch từ tương đương (MEC), dựa trên cách
quy đổi mạch từ về mạch điện, các giá trị điện trở tương đương được tính toán và sau đó đưa ra mô
hình mạch điện tương đương, thể hiện các diễn biến từ thông thông qua giá trị điện cảm của động
cơ phụ thuộc vào vị trí của phần thứ cấp. Tiếp theo đó từ mô hình mạch tương đương, tác giả

Tiếp tục nghiên cứu các thuật toán điều khiển phi tuyến cho động cơ tuyến tính kích

thích vĩnh cửu dạng Polysolenoid trên cơ sở mô hình toán học đã đề xuất và triển khai vào thực
nghiệm.


Tiếp tục nghiên cứu xây dựng các phương pháp đo để xác định chính xác giá trị thay

đổi của điện cảm của động cơ trong quá trình vận hành. Việc thành công trong phương pháp nhận
dạng giá trị điện cảm này sẽ cung cấp cho ta một bảng số liệu về giá trị của điện cảm trong hành
trình chuyển động (LUT), việc truy xuất giá trị điện cảm để bổ xung trực tiếp vào mô hình toán sẽ
giải quyết được đặc điểm riêng về hiệu ứng đầu cuối của động cơ tuyến tính. Khi đó việc thiết kế
điều khiển sẽ sử dụng được hoàn toàn các kết quả nghiên cứu về điều khiển cho động cơ xoay chiều
đồng bộ cho động cơ tuyến tính kích thích vĩnh cửu.

Triển khai các kết quả nghiên cứu về động cơ Polysolenoid cho các hệ thống robot song
song cụ thể là hệ Hexapod, điều khiển tay máy công nghiệp.