Nghiên Cứu và Lập Trình Vận Hành Mô Hình Động Cơ PMSM ACMC của dSPACE

Nghiên cứu mô hình động cơ PMSM ACMC của dSPACE là một lĩnh vực quan trọng trong… 145 trang · Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh · 2024.

• Tác giả: Hoàng Khải
• Người hướng dẫn: Th.Nguyễn Trung Hiếu
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
• Đề tài: Nghiên Cứu, Lập Trình Vận Hành Mô Hình Động Cơ PMSM ACMC Của dSPACE
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục đích của đề tài
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4. Đối tượng nghiên cứu
• 1.5. Phạm vi nghiên cứu
• 1.6. Bố cục đồ án
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan về động cơ điện
• 2.2. Giới thiệu động cơ điện
• 2.3. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động chung
• 2.4. Phân loại động cơ điện
• 2.5. Động cơ điện PMSM
• 2.6. Nguyên lí hoạt động
• 2.7. Ưu điểm và nhược điểm
• 2.8. Tổng quan về phương pháp Model-Based Design (MBD)
• 2.9. Ưu điểm của MBD
• 2.10. Nhược điểm của MBD
• 2.11. Quy trình làm việc của MBD
• 2.12. Yêu cầu hệ thống (System Requirements)
• 2.13. Cấu trúc hệ thống (System Architecture)
• 2.14. Thiết kế hệ thống (System Design)
• 2.15. Mô phỏng và triển khai mô hình (Model Simulation and Implementation)
• 2.16. Xác nhận và đánh giá (Verification & Validation)
• 2.17. Model-in-the-Loop Simulation (MIL) Testing
• 2.18. Software-in-the-Loop Simulation (SIL) Testing
• 2.19. Processor-in-the-Loop Simulation (PIL) Testing
• 2.20. Rapid Control Prototyping (RCP) Testing
• 2.21. Hardware-in-the-Loop Simulation (HIL) Testing
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH PMSM ACMC CỦA DSPACE
• 3.1. Tổng quan về Matlab/Simulink
• 3.2. Tổng quan về dSPACE Software. Real-time Interface (RTI)
• 3.3. ConfigurationDesk for RapidPro
• 3.4. Tổng quan về dSPACE MicroLabBox và RapidPro System
• 3.4.1. Tổng quan MicroLabBox
• 3.4.2. Mặt trước MicroLabBox
• 3.4.3. Mặt sau MicroLabBox
• 3.4.4. Kết nối MicroLabBox với Host PC
• 3.4.5. Giới thiệu RapidPro System
• 3.4.6. RapidPro Power Unit
• 3.4.7. PS-HCHBD 2/2 Module
• 3.5. Mô hình động cơ PMSM ACMC của dSPACE
• 3.5.1. Tổng quan về mô hình PMSM ACMC
• 3.5.2. Sơ đồ nối dây mô hình
• 4. CHƯƠNG 4: VẬN HÀNH MÔ HÌNH PMSM ACMC CỦA DSPACE
• 4.1. Nghiên cứu, chế tạo module mở rộng tín hiệu digital và analog của MicroLabBox
• 4.1.1. Ý tưởng và thiết kế
• 4.1.2. Chế tạo module hoàn chỉnh
• 4.2. Vận hành module
• 4.3. Vận hành mô hình PMSM ACMC của dSPACE
• 4.3.1. Mô hình bộ điều khiển PMSM trên Matlab/Simulink
• 4.3.2. Xây dựng giao diện điều khiển trên ControlDesk
• 4.3.3. Chạy thực nghiệm trên mô hình và đánh giá kết quả
• 4.3.4. Chế độ điều khiển tốc độ
• 4.3.5. Chế độ điều khiển dòng
• 4.3.6. Chế độ điều khiển vòng lặp mở
• 4.3.7. Chế độ thêm tải
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Hướng phát triển trong tương lai
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Mô Hình Động Cơ PMSM ACMC của dSPACE

Nghiên cứu mô hình động cơ PMSM ACMC của dSPACE là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ điều khiển động cơ điện. Mô hình này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc và hoạt động của động cơ PMSM mà còn cung cấp nền tảng cho việc phát triển các ứng dụng điều khiển tiên tiến. Việc áp dụng phương pháp Model-Based Design (MBD) trong nghiên cứu này giúp tối ưu hóa quy trình phát triển và giảm thiểu rủi ro trong thiết kế.

1.1. Lý do chọn nghiên cứu mô hình động cơ PMSM

Mô hình động cơ PMSM được chọn vì tính hiệu quả và độ tin cậy cao trong các ứng dụng công nghiệp. Động cơ này có khả năng tiết kiệm năng lượng và hoạt động êm ái, phù hợp với yêu cầu ngày càng cao trong ngành công nghiệp hiện đại.

1.2. Mục tiêu của nghiên cứu mô hình động cơ

Mục tiêu chính là phát triển và tối ưu hóa mô hình động cơ PMSM ACMC, từ đó nâng cao hiệu suất và khả năng điều khiển của động cơ trong các ứng dụng thực tế.

II. Thách thức trong Nghiên Cứu và Lập Trình Mô Hình Động Cơ

Trong quá trình nghiên cứu và lập trình mô hình động cơ PMSM ACMC, nhiều thách thức đã xuất hiện. Những thách thức này bao gồm việc tích hợp phần cứng và phần mềm, cũng như đảm bảo tính chính xác của mô hình trong các điều kiện hoạt động khác nhau.

2.1. Vấn đề tích hợp phần cứng và phần mềm

Việc tích hợp phần cứng dSPACE như MicroLabBox và RapidPro với phần mềm Matlab/Simulink là một thách thức lớn. Cần phải đảm bảo rằng các giao thức giao tiếp hoạt động mượt mà để mô hình có thể hoạt động hiệu quả.

2.2. Đảm bảo tính chính xác của mô hình

Tính chính xác của mô hình động cơ PMSM là rất quan trọng. Cần phải thực hiện nhiều thử nghiệm và điều chỉnh để đảm bảo rằng mô hình phản ánh đúng hành vi thực tế của động cơ.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Mô Hình Động Cơ PMSM ACMC

Phương pháp nghiên cứu mô hình động cơ PMSM ACMC bao gồm việc sử dụng các công cụ và phần mềm hiện đại để mô phỏng và kiểm tra hiệu suất của động cơ. Phương pháp Model-Based Design (MBD) được áp dụng để tối ưu hóa quy trình phát triển.

3.1. Sử dụng Model Based Design MBD

MBD cho phép mô phỏng và kiểm tra các kịch bản hoạt động khác nhau trước khi sản xuất thực tế. Điều này giúp giảm thiểu sai sót và tăng cường tính chính xác của sản phẩm cuối cùng.

3.2. Ứng dụng Rapid Control Prototyping RCP

RCP là một phần quan trọng trong MBD, cho phép phát triển nhanh chóng các mô hình điều khiển và thử nghiệm chúng trong môi trường thực tế.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Mô Hình Động Cơ PMSM ACMC

Mô hình động cơ PMSM ACMC của dSPACE có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực công nghiệp và ô tô. Việc áp dụng mô hình này giúp nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của các hệ thống điều khiển động cơ.

4.1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Mô hình động cơ PMSM được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp như máy móc tự động hóa, robot và các thiết bị điều khiển khác.

4.2. Ứng dụng trong ngành ô tô

Trong ngành ô tô, mô hình này giúp cải thiện hiệu suất của các hệ thống truyền động điện, từ đó nâng cao trải nghiệm lái xe và tiết kiệm năng lượng.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Tương Lai

Nghiên cứu mô hình động cơ PMSM ACMC của dSPACE đã chỉ ra nhiều tiềm năng trong việc phát triển các ứng dụng điều khiển tiên tiến. Hướng phát triển tương lai sẽ tập trung vào việc cải tiến hiệu suất và mở rộng khả năng ứng dụng của mô hình.

5.1. Hướng phát triển công nghệ mới

Cần nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới để nâng cao hiệu suất và tính năng của mô hình động cơ PMSM, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.2. Tích hợp với các hệ thống thông minh

Tích hợp mô hình động cơ PMSM với các hệ thống thông minh sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong việc phát triển các giải pháp điều khiển tự động và thông minh.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu hướng phát triển phương tiện giao thông sử dụng năng lượng sạch và các hệ thống tự động hóa công nghiệp hiện đại, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (Permanent Magnet Synchronous Motor - PMSM) trở thành giải pháp truyền động quan trọng nhờ sở hữu các ưu điểm: hiệu suất cao, mật độ mô-men xoắn lớn, tổn hao năng lượng thấp, vận hành êm ái và khả năng điều khiển vị trí, tốc độ chính xác. Tuy nhiên, việc phát triển các thuật toán điều khiển cho động cơ PMSM đòi hỏi các giải pháp tính toán và xử lý tín hiệu phức tạp, kéo theo chi phí và thời gian thử nghiệm lớn nếu áp dụng các phương pháp phát triển nhúng truyền thống.

Để giải quyết thách thức này, phương pháp thiết kế dựa trên mô hình (Model-Based Design - MBD) kết hợp với kỹ thuật tạo mẫu điều khiển nhanh (Rapid Control Prototyping - RCP) đã được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ. Hệ thống phần cứng và phần mềm của dSPACE (bao gồm thiết bị MicroLabBox, hệ thống RapidPro Power Unit, phần mềm ControlDesk và ConfigurationDesk) kết hợp với môi trường MATLAB/Simulink cung cấp nền tảng chuẩn công nghiệp để hiện thực hóa các thuật toán điều khiển thời gian thực trực tiếp trên phần cứng trước khi chế tạo bộ điều khiển thương mại.

Đề tài "Nghiên cứu, lập trình vận hành mô hình động cơ PMSM ACMC của dSPACE" do sinh viên Hoàng Khải và Đỗ Thành Long thực hiện tại Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh (tháng 6/2024), dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Trung Hiếu, tập trung giải quyết bài toán vận hành, thử nghiệm và khai thác phần cứng dSPACE ứng dụng cho động cơ PMSM.

Mục đích của đề tài được xác định cụ thể qua 7 nhiệm vụ:

1. Hiểu rõ về cấu trúc, các thông số kỹ thuật, vận hành, ưu điểm, nhược điểm và xu hướng phát triển của động cơ PMSM.
2. Nắm vững kiến thức về phương pháp Model-Based Design (MBD) trong việc xây dựng và phát triển hệ thống nhúng.
3. Làm chủ cách sử dụng các thiết bị phần cứng dSPACE: RapidPro System và MicroLabBox.
4. Sử dụng thuật toán có sẵn của mô hình động cơ PMSM ACMC để vận hành mô hình và đánh giá hiệu suất.
5. Thiết kế, chế tạo module mở rộng GPIO (General Purpose Input/Output) cho MicroLabBox.
6. Sử dụng phần mềm ControlDesk để thiết kế giao diện điều khiển (GUI) cho mô hình động cơ PMSM ACMC.
7. Rèn luyện kỹ năng sử dụng tổ hợp phần mềm MATLAB/Simulink và dSPACE.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Mô hình động cơ PMSM ACMC của dSPACE, thiết bị xử lý thời gian thực MicroLabBox, module công suất RapidPro Power Unit và module mở rộng GPIO.
• Phạm vi nghiên cứu:
  • Nghiên cứu cơ sở lý thuyết động cơ PMSM và phương pháp MBD theo tiêu chuẩn V-model.
  • Khai thác phần cứng MicroLabBox, RapidPro Power Unit (PS-HCHBD 2/2 Module) và các phần mềm chuyên dụng (ControlDesk, ConfigurationDesk for RapidPro, Real-Time Interface - RTI).
  • Khảo sát thuật toán điều khiển động cơ PMSM (điều khiển tốc độ, điều khiển dòng điện, điều khiển vòng hở và điều khiển có tải) trên MATLAB/Simulink.
  • Thiết kế, gia công mạch mở rộng tín hiệu Analog/Digital và xây dựng giao diện GUI để thực nghiệm đo đạc các chế độ hoạt động của động cơ mã hiệu APM-SB03ADK-9.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình kỹ thuật

Đồ án xây dựng nền tảng lý thuyết dựa trên hai trụ cột chính: máy điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu và quy trình phát triển hệ thống nhúng MBD.

1. Lý thuyết động cơ PMSM:

   • Cấu tạo: Bao gồm Stator (chứa khung vỏ và cuộn dây quấn 2 pha hoặc 3 pha theo dạng phân bố hoặc tập trung) và Rotor (chứa nam châm vĩnh cửu từ vật liệu đất hiếm như Neodymium, Samarium; bố trí dạng nam châm gắn trên bề mặt - Surface-mounted PMSM hoặc nam châm chìm bên trong - Interior PMSM).
   • Nguyên lý hoạt động: Dòng điện 3 pha cấp vào cuộn dây Stator tạo ra từ trường quay. Từ trường này tương tác với từ trường không đổi của nam châm vĩnh cửu trên Rotor theo nguyên lý lực hút/đẩy điện từ, kéo Rotor quay đồng bộ với tốc độ của từ trường Stator. Quá trình khởi động gồm giai đoạn khởi động không đồng bộ chuyển tiếp sang giai đoạn kéo đồng bộ.
   • Đặc tính kỹ thuật: Hiệu suất cao do không tổn hao dòng kích từ Rotor, tỷ số mô-men/khối lượng lớn, đáp ứng nhanh, định mức dòng Stator thấp giúp giảm kích thước bộ điều khiển; tuy nhiên giá thành vật liệu cao và yêu cầu mạch điều khiển có độ phức tạp lớn.

2. Phương pháp Model-Based Design (MBD) và V-Model:

   • MBD chuyển đổi toàn bộ thông số, yêu cầu kỹ thuật và thuật toán từ tài liệu giấy sang mô hình số hóa trong môi trường mô phỏng.
   • Quy trình làm việc tuân thủ mô hình chữ V (V-model) với chu trình Verification & Validation (V&V) lặp đi lặp lại gồm 5 cấp độ thử nghiệm:
     • Model-in-the-Loop (MIL): Kiểm tra thuật toán điều khiển kết hợp với mô hình toán học của cơ cấu chấp hành trong môi trường Simulink.
     • Software-in-the-Loop (SIL): Tự động chuyển đổi bộ điều khiển thành mã nguồn C (Auto Code Generation qua Simulink Coder/Embedded Coder) và mô phỏng kiểm tra tính tương thích mã.
     • Processor-in-the-Loop (PIL): Nạp mã nguồn C vào bộ vi xử lý thực tế nhưng giao tiếp với mô hình động cơ ảo qua kết nối nội tại máy tính (chưa qua cổng I/O vật lý).
     • Rapid Control Prototyping (RCP): Trọng tâm của đồ án; thuật toán điều khiển được biên dịch và chạy thời gian thực trên phần cứng chuyên dụng (MicroLabBox), xuất/nhập tín hiệu qua cổng I/O vật lý để điều khiển trực tiếp động cơ thực tế.
     • Hardware-in-the-Loop (HIL): Sử dụng bộ điều khiển sản xuất thực tế kết nối với mô hình động cơ chạy thời gian thực trên phần cứng dSPACE nhằm xác thực toàn diện trước khi lắp ráp.

Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu

• Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu: Khai thác tài liệu kỹ thuật chuẩn của dSPACE về cấu trúc phần cứng MicroLabBox, RapidPro System, module công suất PS-HCHBD 2/2, các chuẩn kết nối tín hiệu và hướng dẫn sử dụng thư viện Real-Time Interface (RTI), ControlDesk, ConfigurationDesk.
• Phương pháp thiết kế và chế tạo kỹ thuật: Ứng dụng phần mềm SolidWorks để thiết kế 2D và 3D cho vỏ hộp và bố trí linh kiện module GPIO; sử dụng công nghệ cắt MICA để chế tạo khung vỏ; hàn nối và đi dây các đường tín hiệu Analog Input, Analog Output, Digital I/O, đèn LED báo trạng thái và biến trở phân áp.
• Phương pháp thực nghiệm và đo lường: Nạp mô hình điều khiển từ Simulink xuống MicroLabBox qua giao diện RTI, cấu hình kênh công suất qua ConfigurationDesk, vận hành mô hình PMSM ACMC dưới các kịch bản thực nghiệm trên giao diện ControlDesk để thu thập dữ liệu về dòng điện ($i_d, i_q$), điện áp, tốc độ quay (rpm), góc vị trí và mô-men tải.

---

Thiết kế và triển khai hệ thống

Cấu trúc phần cứng tích hợp

Hệ thống thực nghiệm được xây dựng từ sự liên kết chặt chẽ giữa thiết bị xử lý thời gian thực, khối công suất điều khiển và động cơ vật lý:

Thành phần phần cứng	Model / Module	Chức năng kỹ thuật trong hệ thống
Khối xử lý trung tâm	dSPACE MicroLabBox (DS1202 & DS1302)	Đóng vai trò vi điều khiển trung tâm: tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến góc quay/dòng điện, thực thi thuật toán điều khiển theo thời gian thực và phát xung PWM điều khiển động cơ. Tích hợp các kênh ADC/DAC Class 1 & 2, DIO Class 1 & 2, cổng Ethernet, CAN, Resolver, RS232/422/485.
Khối công suất	dSPACE RapidPro Power Unit	Module cấp nguồn và kích đóng ngắt động cơ; chứa module công suất PS-HCHBD 2/2 Module, hệ thống điều hòa tín hiệu (SC Unit) và các cổng giao tiếp Sub-D (F1, F2, R1, R2).
Động cơ thử nghiệm	PMSM ACMC (APM-SB03ADK-9)	Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu tích hợp cảm biến vị trí (Encoder, cảm biến Hall) và hệ thống phanh hãm tải.
Module mở rộng	MicroLabBox GPIO Module	Thiết bị phụ trợ tự chế tạo: vỏ Mica (thiết kế bằng SolidWorks), trích xuất chân tín hiệu từ cổng Rig của MicroLabBox ra ngoài, tích hợp công tắc, LED báo trạng thái và biến trở tạo tín hiệu Analog.

Cấu hình phần mềm và thuật toán điều khiển

Hệ thống phần mềm được tổ chức đồng bộ để thực thi quy trình RCP:

1. Cấu hình phần cứng trên ConfigurationDesk for RapidPro: Thiết lập các chế độ hoạt động cho kênh công suất của RapidPro Power Unit (chế độ điều khiển nửa cầu - half-bridge, toàn cầu - full-bridge, điều khiển high-side hoặc low-side tùy theo ứng dụng điều khiển động cơ điện).
2. Xây dựng mô hình điều khiển trên MATLAB/Simulink:
   • Sử dụng thư viện dSPACE RTI để liên kết các khối vào/ra (I/O) của phần cứng MicroLabBox với sơ đồ khối Simulink.
   • File cấu hình khởi tạo tham số ban đầu định dạng .m.
   • Khối xử lý tín hiệu đầu vào (Input): Thu thập tín hiệu phản hồi từ cảm biến vị trí và dòng điện pha.
   • Khối điều khiển (Controller): Gồm khối điều khiển tốc độ Speed_Controller sử dụng bộ điều khiển PI; khối điều khiển dòng điện Current_controller điều khiển độc lập dòng $i_d$ và $i_q$ thông qua các bộ điều khiển PI tương ứng; khối thuật toán điều chỉnh nguồn đặt dòng (I_set_source_SW) và nguồn đặt áp (V_set_source_SW); khối điều chỉnh tải và khối chuyển đổi mô-men/điện áp sang tỷ lệ chu kỳ xung (torque_2_duty_cycle, voltage_2_duty_cycle).
   • Khối tính toán vị trí Rotor và khối xuất tín hiệu điều khiển (PMSM Output).
3. Thiết kế giao diện giám sát và điều khiển trên ControlDesk:
   • Xây dựng giao diện người dùng đồ họa (GUI) bao gồm các nút bật/tắt hệ thống, thanh trượt cài đặt tốc độ đặt, dòng điện đặt, công tắc chuyển đổi chế độ vận hành và các đồng hồ hiển thị số đo.
   • Thiết lập đồ thị hiển thị trực tiếp (Real-time Plotter) để giám sát các biến trạng thái: tốc độ thực tế so với tốc độ đặt, dòng điện $i_d, i_q$, điện áp pha, tín hiệu điều khiển và mô-men phản hồi.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về đề tài

Chương này phân tích tính cấp thiết của việc nghiên cứu động cơ PMSM trong các hệ thống truyền động điện ô tô và công nghiệp. Tác giả chỉ ra vai trò của phương pháp MBD trong việc nâng cao độ chính xác, giảm thiểu sai sót, rút ngắn thời gian và chi phí phát triển hệ thống nhúng phức tạp. Đưa ra 7 mục tiêu cụ thể, xác định đối tượng nghiên cứu là mô hình PMSM ACMC kết hợp MicroLabBox, cùng phạm vi nghiên cứu từ cơ sở lý thuyết, lập trình Simulink, cấu hình phần cứng dSPACE đến vận hành thực nghiệm.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Nội dung chương tập trung trình bày hai khối kiến thức cốt lõi:

• Lý thuyết động cơ điện và PMSM: Phân loại động cơ điện (DC, AC đồng bộ/không đồng bộ); phân tích cấu trúc Stator (dây quấn phân bố/tập trung), cấu trúc Rotor (nam châm bề mặt/nam châm chìm); giải thích nguyên lý tạo từ trường quay và tương tác điện từ làm quay Rotor; tổng hợp ưu điểm và nhược điểm của động cơ PMSM cùng các ứng dụng tiêu biểu (gia dụng, xe điện/xe hybrid, tự động hóa công nghiệp, hàng không vũ trụ).
• Phương pháp Model-Based Design (MBD): So sánh sự khác biệt mang tính hệ thống giữa phương pháp phát triển truyền thống và MBD. Trình bày chi tiết quy trình phát triển theo mô hình chữ V (V-model) và chu trình Verification & Validation (V&V), phân tích 5 cấp độ kiểm thử: MIL, SIL, PIL, RCP, HIL; làm rõ cơ chế tự động sinh mã C (Auto Code Generation) giúp tối ưu hóa việc chuyển giao từ mô hình sang phần cứng thực thi.

Chương 3: Mô hình PMSM ACMC của dSPACE

Chương này tổng quan và phân tích chi tiết toàn bộ hệ sinh thái phần cứng, phần mềm dSPACE phục vụ điều khiển động cơ:

• Phần mềm: Tính năng của MATLAB/Simulink và các gói công cụ bổ trợ (Simulink Coder, Embedded Coder, Simulink Test...); công cụ liên kết thời gian thực dSPACE Real-time Interface (RTI); phần mềm giám sát, hiệu chuẩn ControlDesk; phần mềm cấu hình phần cứng ConfigurationDesk for RapidPro.
• Phần cứng MicroLabBox: Cấu trúc 2 bo mạch chính DS1202 và DS1302; thông số các cổng giao tiếp mặt trước và mặt sau bao gồm Analog I/O (Class 1 & 2), Digital I/O (Class 1 & 2), nguồn cảm biến, giao tiếp CAN, Resolver, RS232/RS422/RS485 và cổng Ethernet.
• Hệ thống RapidPro System: Phân tích kết cấu RapidPro SC Unit, Control Unit và Power Unit; sơ đồ chân các đầu nối Sub-D (F1, F2, R1, R2); nguyên lý hoạt động của module công suất PS-HCHBD 2/2 Module và các mạch điều khiển high-side, low-side, half-bridge.
• Mô hình PMSM ACMC: Cung cấp sơ đồ khối tổng quan, thông số kỹ thuật động cơ APM-SB03ADK-9, sơ đồ đấu dây hệ thống phanh, cảm biến Encoder, cảm biến Hall, và kết nối tín hiệu giữa RapidPro với động cơ.

Danh mục bảng số liệu kỹ thuật trong Chương 3	Nội dung trích xuất chính
Bảng 3.1 & 3.2	Thông số kỹ thuật ADC Class 1/Class 2 và đặc điểm DIO Class 1/Class 2 của MicroLabBox
Bảng 3.3	Thông số các loại nguồn cung cấp cho cảm biến từ MicroLabBox
Bảng 3.4 - 3.7	Sơ đồ gán chân tín hiệu chi tiết của các cổng kết nối Sub-D: F1, F2, R1, R2 trên RapidPro
Bảng 3.8 & 3.9	Danh mục module tích hợp trên RapidPro Power Unit và các chế độ điều khiển đầu ra
Bảng 3.12	Bảng thông số kỹ thuật chi tiết của động cơ PMSM mã hiệu APM-SB03ADK-9

Chương 4: Vận hành mô hình PMSM ACMC của dSPACE

Nội dung chương 4 thể hiện toàn bộ quá trình thiết kế kỹ thuật và kết quả thử nghiệm thực tế:

• Chế tạo module mở rộng GPIO cho MicroLabBox: Trình bày ý tưởng thiết kế, bản vẽ 2D/3D trên SolidWorks, kích thước khung vỏ, bản vẽ in MICA; sơ đồ nối dây thực tế từ cổng Rig đến cổng Digital kênh A, Analog kênh A của MicroLabBox; lập trình khối thuật toán trên MATLAB và giao diện ControlDesk để điều khiển bật/tắt Digital Output, xuất điện áp Analog Output và đọc điện áp từ biến trở Analog Input.
• Xây dựng mô hình điều khiển PMSM trên Simulink: Chi tiết hóa cấu trúc các khối Input, Controller, Speed_Controller (PI), Current_controller ($i_d, i_q$ PI Control), các khối gán nguồn đặt, khối chuyển đổi chu kỳ xung và khối tính toán vị trí.
• Thực nghiệm trên mô hình PMSM ACMC và đánh giá: Thiết lập giao diện điều khiển chung trên ControlDesk; thực hiện 4 kịch bản thử nghiệm chính:
  1. Chế độ điều khiển tốc độ: Khảo sát đáp ứng ổn định ở tốc độ 300 rpm và đáp ứng quá độ khi giảm tốc độ đột ngột từ 300 rpm xuống -700 rpm.
  2. Chế độ điều khiển dòng: Thực nghiệm điều khiển dòng điện stator tại các mức giá trị dòng điện đặt khác nhau.
  3. Chế độ điều khiển vòng lặp mở (Open Loop): Kiểm tra tính ổn định của hệ thống khi chạy vòng hở ở các dải tốc độ 500 rpm và 1000 rpm.
  4. Chế độ thêm tải (Manual Load): Khảo sát đáp ứng của động cơ và bộ điều khiển khi kích hoạt phanh tải với các mức mô-men 0 Nm, 1 Nm...

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Đánh giá mức độ hoàn thành các mục tiêu đề ra ban đầu, tổng kết các kết quả đạt được về mặt phần cứng và thuật toán điều khiển, đồng thời chỉ ra các định hướng mở rộng hệ thống trong tương lai.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật và thực nghiệm

1. Chế tạo thành công thiết bị phần cứng mở rộng: Thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh module MicroLabBox GPIO Module (khung vỏ MICA gia công chính xác theo bản vẽ CAD SolidWorks, dây nối phân màu tiêu chuẩn). Thiết bị giao tiếp tin cậy qua cổng Rig, hỗ trợ mở rộng các kênh Digital I/O (có LED hiển thị trực quan) và Analog I/O (kết nối biến trở điều chỉnh điện áp), được kiểm chứng vận hành trơn tru thông qua giao diện điều khiển ControlDesk.
2. Hiện thực hóa quy trình Rapid Control Prototyping (RCP): Tích hợp thành công chuỗi công cụ MATLAB/Simulink, dSPACE RTI, ConfigurationDesk và ControlDesk vào hệ thống phần cứng MicroLabBox và RapidPro Power Unit để điều khiển động cơ PMSM ACMC.
3. Kết quả đo đạc thực nghiệm các chế độ vận hành:
   • Điều khiển tốc độ: Động cơ đáp ứng bám sát giá trị tốc độ đặt 300 rpm; khi thay đổi giá trị đặt từ 300 rpm xuống -700 rpm, bộ điều khiển PI xử lý quá độ mượt mà, đảo chiều quay chính xác và nhanh chóng đạt trạng thái xác lập ổn định.
   • Điều khiển vòng lặp mở (Open Loop): Động cơ vận hành ổn định tại các mốc tốc độ 500 rpm và 1000 rpm.
   • Điều khiển dòng điện và chế độ tải: Hệ thống điều khiển độc lập thành phần dòng $i_d, i_q$ hoạt động chính xác; khi cấp tải cưỡng bức (Manual Load) ở các mức mô-men 0 Nm và 1 Nm, hệ thống duy trì được độ ổn định của dòng điện và tốc độ theo thuật toán bù trừ.
4. Xây dựng giao diện giám sát trực quan: Thiết kế hoàn chỉnh bảng điều khiển GUI trên ControlDesk cho phép người vận hành thay đổi tham số điều khiển trực tiếp trong thời gian thực và ghi nhận dữ liệu đáp ứng qua đồ thị thời gian thực mà không cần dừng chương trình.

Đóng góp của đề tài

• Cung cấp tài liệu kỹ thuật chi tiết, có tính hệ thống về phương pháp MBD/RCP ứng dụng trên nền tảng phần cứng - phần mềm dSPACE công nghiệp phục vụ nghiên cứu và giảng dạy tại Khoa Cơ khí Động lực.
• Làm chủ quy trình kết nối, cấu hình phần cứng phức tạp (MicroLabBox, RapidPro) với mô hình động cơ PMSM.
• Đưa ra giải pháp thiết kế và chế tạo module mở rộng GPIO chi phí thấp, giúp bảo vệ các cổng kết nối gốc của MicroLabBox và tạo thuận lợi cho việc kiểm thử tín hiệu ngoại vi.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

• Đề tài tập trung vào việc nghiên cứu, làm chủ phần cứng và vận hành các thuật toán điều khiển có sẵn của mô hình dSPACE PMSM ACMC (chủ yếu là cấu trúc điều khiển PI cơ bản); chưa đi sâu vào việc tự thiết kế các giải pháp điều khiển phi tuyến hoặc tối ưu hóa tham số nâng cao.
• Quá trình thử nghiệm tải mới dừng lại ở việc áp dụng tải tĩnh cưỡng bức qua chế độ Manual Load với các mức mô-men hạn chế (0 Nm, 1 Nm), chưa mô phỏng các chu trình tải động phức tạp mô phỏng chu trình lái thực tế của ô tô điện.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Nghiên cứu và tự thiết kế các thuật toán điều khiển hiện đại cho động cơ PMSM trên Simulink, chẳng hạn như điều khiển tựa theo từ thông (Field-Oriented Control - FOC) tối ưu, điều khiển mô-men trực tiếp (Direct Torque Control - DTC), hoặc điều khiển trượt (Sliding Mode Control).
• Mở rộng khai thác các chuẩn giao tiếp mạng truyền thông công nghiệp và ô tô tích hợp trên MicroLabBox (đặc biệt là giao tiếp mạng CAN/CAN FD, LIN) để kết nối đồng bộ với các hộp điều khiển điện tử (ECU) khác trên xe.
• Phát triển hệ thống kiểm thử toàn diện ở cấp độ Hardware-in-the-Loop (HIL), sử dụng MicroLabBox để mô phỏng thời gian thực động cơ PMSM nhằm kiểm thử các bộ điều khiển ECU thương mại bên ngoài.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo ứng dụng thực tiễn cao cho các đối tượng:

• Sinh viên và học viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Cơ điện tử: Nắm bắt quy trình thực tế của phương pháp Model-Based Design (MBD) và kỹ thuật RCP theo tiêu chuẩn công nghiệp ô tô.
• Cán bộ kỹ thuật, nghiên cứu viên tại các phòng thí nghiệm: Tham khảo quy trình nối dây chi tiết giữa MicroLabBox, RapidPro Power Unit và động cơ PMSM (Bảng chân kết nối F1, F2, R1, R2; cổng Rig).
• Các đề tài phát triển hệ thống nhúng và điều khiển động cơ: Sử dụng làm tài liệu hướng dẫn từng bước để cấu hình ConfigurationDesk for RapidPro, lập trình khối RTI trên Simulink và xây dựng giao diện GUI đo đạc thời gian thực trên ControlDesk.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Động cơ PMSM được sử dụng trong mô hình thực nghiệm của đề tài có mã hiệu là gì?

Mô hình thực nghiệm sử dụng động cơ PMSM mã hiệu APM-SB03ADK-9, được trang bị đầy đủ hệ thống phanh, cảm biến vị trí góc quay Resolver/Encoder và cảm biến Hall để phản hồi trạng thái về bộ điều khiển.

2. Vai trò kỹ thuật của MicroLabBox và RapidPro Power Unit trong mô hình là gì?

Trong hệ thống thực nghiệm:

• MicroLabBox: Đóng vai trò như một bộ vi điều khiển (microcontroller) trung tâm thực thi thuật toán theo thời gian thực, tiếp nhận và xử lý tín hiệu từ cảm biến, tính toán và xuất các xung điều chế độ rộng xung (PWM).
• RapidPro Power Unit: Đóng vai trò là module mạch công suất điều khiển động cơ, tích hợp module PS-HCHBD 2/2 Module và được cấu hình bằng phần mềm ConfigurationDesk để hoạt động ở các chế độ half-bridge, full-bridge, high-side hoặc low-side tùy theo yêu cầu cấp nguồn cho cuộn dây động cơ.

3. Quy trình Model-Based Design (MBD) trong tài liệu trình bày gồm những bước kiểm thử vòng lặp nào?

Tài liệu phân tích 5 bước kiểm thử vòng lặp theo V-model:

1. Model-in-the-Loop (MIL)
2. Software-in-the-Loop (SIL)
3. Processor-in-the-Loop (PIL)
4. Rapid Control Prototyping (RCP) (trọng tâm thực nghiệm của đồ án)
5. Hardware-in-the-Loop (HIL)

4. Module mở rộng MicroLabBox GPIO được thiết kế và chế tạo như thế nào?

Module GPIO được xây dựng hoàn chỉnh qua các bước: thiết kế mô hình 2D và 3D bằng phần mềm SolidWorks; gia công vỏ bảo vệ bằng vật liệu MICA; trích xuất chân tín hiệu từ cổng Rig của MicroLabBox ra ngoài; đi dây nối cho các chân Digital Input/Output (kèm đèn LED báo trạng thái) và Analog Input/Output (kèm biến trở phân áp để phát tín hiệu thử nghiệm).

5. Thuật toán điều khiển động cơ PMSM trên Simulink sử dụng các khối điều khiển nào cho tốc độ và dòng điện?

Thuật toán sử dụng cấu trúc điều khiển phản hồi PI (PI Control):

• Khối Speed_Controller sử dụng bộ điều khiển PI để tạo tín hiệu đặt cho dòng điện từ sai lệch tốc độ quay.
• Khối Current_controller sử dụng hai bộ điều khiển PI riêng biệt để điều khiển độc lập thành phần dòng điện trục d ($i_d$) và trục q ($i_q$).
• Tín hiệu sau đó được chuyển đổi qua các khối torque_2_duty_cycle và voltage_2_duty_cycle để tạo xung PWM điều khiển tầng công suất.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu, lập trình vận hành mô hình động cơ PMSM ACMC của dSPACE" đã hoàn thành việc nghiên cứu cơ sở lý thuyết về động cơ PMSM và phương pháp thiết kế dựa trên mô hình (MBD). Nhóm tác giả đã làm chủ quy trình kết nối, cấu hình phần cứng dSPACE (MicroLabBox, RapidPro Power Unit), đồng thời thiết kế và chế tạo thành công module mở rộng GPIO phục vụ kiểm thử tín hiệu I/O. Kết quả vận hành thực nghiệm qua giao diện ControlDesk đã chứng minh tính ổn định và chính xác của mô hình ở các chế độ điều khiển tốc độ, điều khiển dòng, chạy vòng hở và điều khiển có tải, đóng góp một tài liệu kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao cho đào tạo và nghiên cứu kỹ thuật điện tử ô tô.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Mô hình PMSM ACMC của dSPACE Chương 4: Vận hành mô hình PMSM ACMC của dSPACE Chương 5: Kết luận và hướng phát triển 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Tổng quan về động cơ điện 2. Giới thiệu động cơ điện Động cơ điện là một loại máy điện được sử dụng rộng rãi nhất trong rất nhiều các ứng dụng từ dân dụng đến công nghiệp. Động cơ điện có khả năng chuyển đổi năng lượng điện trở thành chuyển động cơ học.

Các chuyển động này sẽ được đánh giá bằng các biến công suất cơ học, chẳng hạn như tốc độ, moment xoắn và mã lực. Hầu hết các loại động cơ điện hoạt động được nhờ vào sự tương tác qua lại giữa từ trường của động cơ và dòng điện đi qua các cuộn dây để ra lực ở dưới dạng moment xoắn áp lên trục của động cơ. Về cơ bản, động cơ điện cũng tương tự máy phát điện, nhưng hoạt động ngược lại, nếu như máy phát điện chuyển đổi cơ năng thành điện năng thì động cơ điện chuyển đổi điện năng để biến thành cơ năng. Các động cơ điện có thể hoạt động được nhờ nguồn cung cấp năng lượng bằng cả dòng điện một chiều (DC) như là pin, bộ chỉnh lưu hoặc bằng nguồn điện xoay chiều (AC) như mạng lưới điện, máy biến tần hoặc máy phát điện.

Sự ứng dụng rộng rãi của động cơ điện 4 Động cơ điện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ các ngành công nghiệp nặng đến những ứng dụng nhỏ trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành công nghiệp, chúng là nguồn cung cấp sức mạnh để vận hành máy móc cũng như quy trình sản xuất, có thể kể đến các ứng dụng như quạt công nghiệp, máy bơm, máy công cụ, robot. Trong cuộc sống hàng ngày, động cơ điện là trái tim của các thiết bị gia đình, từ máy giặt, tủ lạnh, quạt đến các máy khoan điện hay máy hút bụi. Động cơ điện đã trở thành một phần không thế thiếu trong cuộc sống hàng ngày cũng như sự phát triển của công nghiệp.

Cấu tạo và nguyên lí hoạt động chung Một động cơ điện thông thường có cấu tạo cơ khí gồm hai bộ phận: đó là rotor, bộ phận chuyển động và stator, bộ phận đứng yên. Xét về mặt điện từ, động cơ điện sẽ bao gồm hai phần: phần nam chân từ trường và phần ứng, một phần sẽ được gắn vào rotor và phần còn lại gắn vào stator. Kết hợp với nhau chúng sẽ tạo thành một mạch từ, các nam châm sẽ tạo ra từ trường đi qua phần ứng. Nam châm đó có thể là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu.

Đa phần phần nam châm sẽ được nằm trên stator, còn phần ứng sẽ ở rotor, nhưng ở một số trường hợp có thể đảo ngược tùy vào ứng dụng. Chuyển động của rotor  Rotor: là bộ phận chuyển động để cung cấp năng lượng cơ học cho động cơ điện. Nó chuyển động nhờ vào sự tương tác giữa cuộn dây và từ trường từ đó tạo ra moment xoắn quanh trục. 5  Stator: là bộ phận đứng im trong động cơ điện.

Stator bao quanh rotor, thường chứa các nam châm từ trường, đó có thể là nam châm điện (vòng dây quấn quanh lõi sắt) hoặc là nam châm vĩnh cửu. Nó tạo ra từ trường đi qua phần ứng của rotor, làm quay phần rotor. Stator (bên phải) và rotor (bên trái) tương ứng trong động cơ điện 2. Phân loại động cơ điện Có nhiều cách phân loại động cơ điện khác nhau nhưng thường thấy nhất là phân loại theo nguồn cung cấp là nguồn một chiều (DC) hoặc nguồn xoay chiều (AC).

 DC Motor: gồm các loại động cơ có chổi than và động cơ không chổi than.  AC Motor: gồm các loại động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ. Phân loại động cơ điện 6 2. Động cơ điện PMSM Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) là một loại động cơ đồng bộ sử dụng nam châm vĩnh cửu cố định, thường được sử dụng cho những mục đích điều khiển cần hiệu suất cũng như sự chính xác ở mức cao.

Khác với các loại động cơ điện khác sử dụng những phương pháp điều khiển đơn giản, động cơ PMSM sử dụng các thuật toán điều khiển phức tạp và chuyên sâu cùng với đó là mức chi phí và hiệu suất cao. Nhờ vào tính linh hoạt và hiệu suất cao, động cơ PMSM có mặt trong hầu hết các ứng dụng cần độ chính xác và độ tin cậy cao. Cấu tạo Như bất kì các loại động cơ điện, động cơ PMSM cũng có hai bộ phận chính: bộ phận đứng yên stator và bộ phận chuyển động rotor. Cấu tạo bên trong của động cơ PMSM Thông thường, rotor sẽ được bố trí ở bên trong stator, tuy nhiên cũng có vài cấu trúc động cơ ngược lại với stator bên trong và rotor ở bên ngoài.

Hai cách bố trí stator và rotor khác nhau trong PMSM 2. Rotor Phần rotor của động cơ PMSM sẽ bao gồm các nam châm vĩnh cửu. Vật liệu thường dùng làm nam châm là những vật liệu có từ tính và độ cưỡng bức cao. Dựa vào những cách thiết kế khác nhau của rotor, sẽ có 2 loại động cơ PMSM:  Động cơ PMSM có nam châm trên bề mặt  Động cơ PMSM có nam châm bên trong Hình 2.

PMSM nam châm trên bề mặt Hình 2. PMSM nam châm bên trong 2. Stator Phần stator trong động cơ PMSM sẽ bao gồm phần khung bên ngoài và cuộn dây quấn. Thiết kế phổ biến nhất được sử dụng là cuộn dây hai pha và ba pha.

Sẽ có hai cách thiết kế stator khác nhau:  Stator với cuộn dây phân bố  Stator với cuộn dây tập trung 8 Hình 2. Stator cuộn dây phân bố Hình 2. Stator cuộn dây tập trung 2. Nguyên lí hoạt động Nguyên lí hoạt động của động cơ PMSM rất đơn giản, nhanh và hiệu quả khi so sánh với các động cơ điện thông thường khác.

Động cơ PMSM hoạt động dựa vào từ trường quay của stator và từ trường cố định của rotor. Dòng điện ba pha được đưa vào cuộn stator của động cơ. Sau khi dòng điện được đưa vào, một từ trường quay sẽ được tạo ra trong cuộn stator của động cơ. Vì nam châm cố định được lắp trên rotor nên cực từ của nam châm sẽ được cố định.

Theo nguyên lí cực từ cùng loại sẽ đẩy, khác loại sẽ hút nhau, từ trường quay được tạo ra trong stator sẽ đẩy cho rotor quay. Và cuối cùng tốc độ quay của rotor bằng tốc độ quay của từ trường quay tạo ra trong stator. Vì vậy, quá trình khởi động của một động cơ PMSM được coi là bao gồm một giai đoạn khởi động không đồng bộ và sau đó là giai đoạn kéo đồng bộ. Trong giai đoạn khởi động không đồng bộ, tốc độ của động cơ sẽ tăng dần đến khi đạt được tốc độ của từ trường xoay.

Từ trường quay tạo ra trong stator 9 2. Ưu điểm và nhược điểm 2. Ưu điểm Động cơ PMSM có nhiều ưu điểm vượt trội khi so sánh với các loại động cơ không đồng bộ truyền thống khác, một vài điểm nổi bật có thể kể đến như:  Hiệu suất cao: động cơ PMSM sử dụng nam châm vĩnh cửu nên không cần cấp dòng điện vào rotor để tạo từ trường, từ đó loại bỏ hoàn toàn tổn hao trên rotor. Khi so sánh với các loại động cơ điện khác, động cơ PMSM yêu cầu dòng điện thấp hơn trên stator và có hệ số công suất lớn hơn, dẫn đến định mức dòng điện trên bộ điều khiển sẽ nhỏ hơn và làm tăng hiệu suất tổng thể của hệ thống, tiết kiệm chi phí năng lượng.

 Kích thước nhỏ: động cơ PMSM thường có mật độ công suất cao hơn các loại động cơ truyền thống khác, nghĩa là chúng có thể cấp một công suất tương đương hoặc lớn hơn với một kích thước và trọng lượng nhỏ hơn.  Moment khởi động lớn: động cơ PMSM thường tạo ra moment khởi động lớn, khiến chúng trở nên vượt trội trong các ứng dụng yêu cầu khởi động nhanh hoặc phải xử lí các tải lớn.  Kiểm soát vị trí và tốc độ chính xác: Do từ trường của động cơ PMSM được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu nên việc lấy vị trí của rotor sẽ chính xác hơn, từ đó phù hợp với các ứng dụng yêu cầu điều khiển vị trí và tốc độ, chẳng hạn như xe điện và các loại máy móc công nghiệp.  Chi phí bảo trì thấp: động cơ PMSM thường có ít các chi tiết nên sẽ giảm thời gian và chi phí bảo trì.

Nhược điểm  Chi phí ban đầu cao, thường cao gấp 3 lần động cơ không đồng bộ thông thường.  Vật liệu làm nam châm là đất hiếm như neodymium và samarium, đắt tiền và khó khai thác  Yêu cầu cao về mạch điều khiển, việc lắp đặt và vận hành trở nên phức tạp. Ứng dụng Động cơ PMSM được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau, từ gia dụng đến các ngành công nghiệp nặng: 10  Gia dụng: PMSM được sử dụng trong các loại quạt, điều hòa, thông gió, các loại máy bơm do hiệu suất năng lượng cao và vận hành ở các tốc độ thay đổi.  Xe điện và xe điện Hybrid: PMSM thường được sử dụng do có hiệu suất cao, kích thước nhỏ gọn và có khả năng cung cấp moment xoắn cao ở tốc độ thấp.

 Tự động hóa công nghiệp: PMSM được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp cần độ chính xác cao như robot, máy CNC, các máy móc trong quy trình sản xuất.  Hàng không vũ trụ: PMSM được dùng trong các động cơ điện trên máy bay và vệ tinh, nhờ thiết kế nhẹ, mật độ năng lượng và hiệu suất cao. Ứng dụng rộng rãi của động cơ PMSM 2. Tổng quan về phương pháp Model-Based Design (MBD) 2.

Khái niệm Model-Based Design, hay còn được gọi là phát triển dựa trên mô hình, là một phương pháp thiết kế hệ thống để chuyển các thông tin của hệ thống nằm trên giấy tờ, tài liệu và tập tin sang các mô hình số hóa được lưu trữ trong môi trường mô phỏng. Mô hình này 11 chứa toàn bộ thông tin về quá trình thiết kế được tiến hành, bao gồm các yêu cầu, quy định thiết kế, triển khai, xác nhận & xác thực, triển khai. MBD được sử dụng để giải quyết các vấn đề liên quan đến việc thiết kế các hệ thống phức tạp trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ và quốc phòng, ô tô, robot học, IoT,. với nhiều lợi ích đáng kế bao gồm: tăng năng suất kỹ sư, giảm chi phí, rút ngắn thời gian phát triển, và nhiều lợi ích khác.