chương 1 40 Chương 2 - XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN TỔNG HỢP TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN BÁM QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CỦA TÀU THỦY 4 2. Xây dựng mô hình toán học 42 2. Bài toán tổng quát điều khiển chuyển động tàu thủy theo quỹ đạo cho trước 42 2.2 Phương pháp tính toán quỹ đạo chuyển động 47 2. Thuật toán nội suy để tính khoảng cách DP; va gia tri cua cosa, 50 2.
Thuật toán nội suy đối với đường thẳng 51 2. Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ nhất chiêu thuận 54 2. Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ hai chiêu thuận 55 2.Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ ba chiều thuận 56 2. Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ tư chiều thuận 57 2.
Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ nhất chiều ngược 58 2. Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ hai chiều ngược 59 2. Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ ba chiều nguoc 60 2. Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ tư chiều ngược 61 2.
Kết quả tính toán của phần mềm thiết lập quỹ đạo và xác định tín hiệu điều khiển vị trí cho các trục trong hệ thống điều khiển chuyển động 62 2. Két luan chuong 2 63 Chuong 3 - XAY DUNG BAI TOAN TOI UU LUC TAC DONG CHO HỆ THONG DIEU KHIEN BAM QUY DAO CUA TAU THỦY 64 3. Bài toán tổng quát về lực tác động trong hệ điều khiển truyền động nhiều động cơ cho chuyển động tàu thủy 65 3. Bài toán tối ưu lực cho hệ thống điều khiển chuyển động tàu thủy bám quỹ đạo cho trước có 4 trục truyền động 67 3.
Xét trường hợp quỹ đạo là đoạn thẳng 67 3. Xét trường hợp quỹ đạo là đường cong 68 3. Xây dựng thuật toán tính các tín hiệu điều khiển lực F, , F, F;, F¿ cho các trục truyền động. Quỹ đạo là đường thẳng 71 3.
Quỹ đạo là đường cong 77 3. Thuật toán, kết quả xác định lực tác động tối ưu 80 3. Thuật toán xác định bộ lực tác động tối ưu 80 3. Kết quả xác định lực tác động tối ưu 81 3.
Kết luận chương 3 81 Chương 4 - TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG NHIỀU ĐỘNG CƠ CHO CHUYỂN ĐỘNG TÀU THỦY 83 4. Xây dựng cấu trúc hệ truyền động nhiều động cơ 84 4. Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền động nhiều động cơ cho chuyển động tàu thuỷ 84 4. Sơ đồ cấu trúc cho một trục của hệ truyền động điện trong hệ thống điều khiển chuyển động 84 4.
Xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống với bộ điều khiển PID 87 4. Thông số của các phần tử trong mô hình 87 4. Mô hình mô phỏng hệ thống với bộ điều khiển PID 89 4. Kết quả mô phỏng hệ thống với bộ điều khiển PID 89 4.
Tín hiệu dat vi tri va luc tac động tối ưu 89 4. Kết quả thực hiện điều khiển vị trí, mômen trên các trục 90 4. Các sai lệch điều khiển 91 4. Khảo sát hệ thống đưới tác động của nhiễu ngẫu nhiên 93 4.
Kết quả mô phỏng với sự tác động của nhiễu ngẫu nhiên 95 4. Ứng dụng bộ điều khiển mờ thích nghi để nâng cao độ bên vững của hệ điều khiển truyền động nhiều động cơ cho chuyển động tàu thủy 95 4. Xây dựng cấu trúc điều khiển mờ thích nghi nhiều kênh điều khiển truyền động nhiều động cơ cho chuyển động tàu thủy 97 4. Tổng hợp bộ điều khiển mờ thích nghi 98 4.
Thuật toán tổng hợp bộ điều khiển mờ thích nghi 104 4. Mô phỏng hệ thống điều khiển truyền động nhiều động cơ cho chuyển động tàu thủy với bộ điều khiến mờ thích nghi 108 4. Cấu trúc bộ điều khiển 108 4. Các bộ điều khiển mờ vị trí 109 4.
Các bộ điều khiển mờ mômen 111 4. Sơ đồ mô phỏng hệ thống với bộ điều khiển mờ thích nghỉ 114 4. Kết quả mô phỏng hệ thống với bộ điều khiển mờ thích nghi 115 4. Các sai lệch điều khiển 116 4.
Mô phỏng hệ thống điều khiển mờ với tác động của nhiễu ngẫu nhiên 118 4. Kết quả mô phỏng 119 11 DANH MỤC CÁC BẢN VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1: Sơ đồ điều khiển chuyển động tàu thực hiện công nghệ trên biển 29 Hình 1.2: Điều khiển tàu thực hiện công nghệ cuốc luồng sông biển 30 Hình 1.3: Sơ đồ điều khiển theo phương pháp bù nhiễu.4 : Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thích nghỉ 34 Hình1.5: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thích nghi gián tiếp 35 Hình1.6: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thích nghỉ trực tiếp 36 Hình1.7: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thích nghi theo mô hình chuẩn.8: Hệ thống điều khiển thích nghi tự chỉnh.1: Mô tả chuyển động tàu trong hệ toạ độ khảo sát 42 Hình 2.2: Quỹ đạo chuyển động là đoạn thẳng 45 Hình 2.3: Tính DP, 47 Hình.4: Tính giá trị DP, 47 Hình 2.5: Thuật toán nội suy tổng quát tính khoảng cách DP, và COSC, 50 Hinh2.6: Thuật toán nội suy khoảng cách DP; và cosơ, với quỹ đạo là đường thẳng 53 Hình 2.7: Thuật toán đối với đường tròn góc phần tư thứ nhất chiều thuận 54 Hình 2.8: Thuật toán với đường tròn góc phần tư thứ 2 chiều thuận 55 Hình 2.9: Thuật toán với đường tròn góc phần tư thứ 3 chiều thuận 56 Hình 2.10: Thuật toán với đường tròn góc phần tư thứ 4 chiều thuận 57 Hình 2.1 1: Thuật toán với đường tròn góc phần tư thứ nhất chiều ngược 58 Hình 2.12: Thuật toán với đường tròn góc phần tư thứ 2 chiều nguợc 59 Hình 2.13: Thuật toán với đường tròn góc phần tư thứ 3 chiều nguợc 60 Hình 2.14: Thuật toán với đường tròn góc phần tư thứ 4 chiều ngược 61 Hình 2.15: Thiết lập quỹ đạo chuyển động 62 12 Hình 2.16: Tín hiệu điều khiển vị trí cho các trục 63 Hình 3.1: Thuật toán tính các lực F;, F,, 71 Hình 3.2: Thuật toán tính các lực F;;, F;„ 72 Hình 3.3: Thuật toán tính các lực Fạ›, F;; 73 Hình 3.4: Thuật toán tính các lực F,,, Fy, 74 Hình 3.5: Thuật toán tinh cdc luc F,,, Fs, 75 Hình 3.6: Thuật toán tính các lực F,¡, Fe, 76 Hình 3.7: Thuật toán tính các lực F;s, F;„ trên đường cong T1 Hình 3.8: Thuật toán tính các lực Fz;, F;„ trên đường cong 71 Hình 3.9: Thuật toán tính các lực F;;, F;„ trên đường cong 78 Hình 3.10: Thuật toán tính các lực F„¡, F„„ trên đường cong 78 Hình 3.11: Thuật toán tính các lực F;;, F;, trên đường cong 79 Hình 3.12: Thuật toán tính các lực Fạ;, F¿; trên đường cong 79 Hình 3.13: Thuật toán xác định lực tác động tối ưu 80 Hình 3.14: Bộ lực tác động tối ưu lên các trục 81 Hình 4.1: Cấu trúc hệ thống điều khiển truyền động nhiều động cơ 84 Hình 4.2: Sơ đồ cấu trúc truyền động điện một trục 86 Hình 4.3: Sơ đồ mô phỏng hệ thống điều khiển chuyển động 4 trục 89 Hình 4.4: Quỹ đạo đặt 89 Hình 4.5a: Tín hiệu đặt vị trí, Hình 4.5b: Tín hiệu đặt mô men 90 Hình 4.6a: VỊ trí trục 1, Hình 4.6b: Vị trí trục 2 90 Hình 4.6c: VỊ trí trục 3, Hình 4.6d: Vị trí trục 4 90 Hình 4.7a: Mô men trục 1, Hình 4.7b: Mô men trục 2 90 Hình 4.7c: Mô men trục 3, Hình 4.7d: Mô men trục 4 91 Hình 4.8: Quỹ đạo đặt và quỹ đạo thực hiện 91 Hình 4.9a: Sai lệch vị trí trục 1, Hình 4.9b: Sai lệch vị trí trục 2 91 Hình 4.9c: Sai lệch vị trí trục 3, Hình 4.9d: Sai lệch vị trí trục 4 91 Hình 4.10: Sai lệch vị trí đặt và vị trí thực hiện theo Ox và Oy 92 BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI HOANG XUAN BINH NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LUONG HE DIEU KHIỂN TRUYỂN ĐỘNG NHIÊU ĐỘNG CƠ CHO CHUYEN DONG TAU THUY Chuyén nganh: Dung cụ, Thiết bị tự động và điều khiển từ xa Mã số: 2. 06 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT agkoi (othene ta) NGUOI HUONG DAN KHOA HOC 1. BUI QUOC KHANH 2.
THAN NGOC HOAN SDrt 1 TS ooood. TRUCNG 34 FANS HAI VIETNAM TAI LIEU THU VIEN| HÀ NỘI -2004 MUC LUC Trang Trang phu bia Loi cam doan te Lời cảm ơn G2 Mục lục fF Danh mục các ký hiệu và các chữ viết tắt Oo Danh mục các hình vẽ, đồ thị _ — MỞ ĐẦU 1. Cơ sở lựa chọn đề tài 16 2. Phương pháp nghiên cứu 18 3.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài 19 4. Phạm vi và nội dung nghiên cứu của đề tài 19 Chương 1 - TONG QUAN VE DIEU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG NHIỀU ĐỘNG CƠ CHO CHUYỂN ĐỘNG TÀU THỦY 22 1. Sơ lược về sự phát triển của hệ thống điều khiển chuyển động 22 12. Tình hình nghiên cứu điều khiển chuyển động cho tàu thủy trên thế giới và trong nước 23 1.
Đặc điểm, yêu cầu của các hệ thống điều khiển truyền động nhiều động cơ cho tàu thủy công trình 26 1. Đặc điểm về môi trường công tác của hệ thống 26 1. Các đặc điểm về cấu trúc của các hệ thống điều khiển truyền động nhiều động cơ cho chuyển động tàu thủy công trình 26 1. Các yêu cầu của hệ thống điều khiển truyền động nhiều động cơ cho chuyển động tàu thủy công trình 27 1.
Hệ thống điều khiển truyền động nhiều động cơ cho chuyển động tàu thuỷ công trình 28 1. Điều khiển chuyển động tàu thuỷ bằng truyền động nhiều động cơ 29 1. Các phương pháp nâng cao độ chính xác của hệ thống điều khiển chuyển động cho tàu công trình 31 1. Phương pháp điều khiển bù theo lượng nhiễu loạn 32 1.
Phương pháp điều khiển thích nghi 33 1. Kết luận chương 1 40 Chương 2 - XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN TỔNG HỢP TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN BÁM QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CỦA TÀU THỦY 4 2. Xây dựng mô hình toán học 42 2. Bài toán tổng quát điều khiển chuyển động tàu thủy theo quỹ đạo cho trước 42 2.2 Phương pháp tính toán quỹ đạo chuyển động 47 2.
Thuật toán nội suy để tính khoảng cách DP; va gia tri cua cosa, 50 2. Thuật toán nội suy đối với đường thẳng 51 2. Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ nhất chiêu thuận 54 2. Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ hai chiêu thuận 55 2.Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ ba chiều thuận 56 2.
Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ tư chiều thuận 57 2. Thuật toán đối với đường tròn ở góc phần tư thứ nhất chiều ngược 58 2.