NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN Ổ TỪ DỤC TRỤC CÓ XÉT ẢNH HƯỞNG DÒNG XOÁY

Luận án tiến sĩ về thiết kế hệ điều khiển ổ từ dọc trục, xét ảnh hưởng dòng xoáy. Nghiên cứu chuyên sâu về tự động hóa và điều khiển.

• Tác giả: Lê Ngọc Hội
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Quang Địch
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
• Đề tài: Nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển ổ từ dọc trục có xét ảnh hưởng dòng xoáy
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ Á TỪ DẶC TRẮC
• 1.1. Khái niệm chung về á từ
• 1.2. Vài nét về lịch sử phát triển á từ
• 1.3. Phân loại á từ
• 1.4. Nghiên cứu tổng quan về á từ đặc trắc
• 1.4.1. Khái quát về á từ đặc trắc
• 1.4.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của á từ đặc trắc
• 1.5. Tình hình nghiên cứu trong nước và quốc tế
• 1.5.1. Nghiên cứu phát triển cấu trúc và mô hình toán học á từ đặc trắc
• 1.5.2. Các phương pháp điều khiển
• 1.6. Đánh hướng nghiên cứu của luận án
• 1.7. Chân cấu hình á từ đặc trắc
• 1.8. Xây dựng mô hình toán học và thiết kế điều khiển á từ đặc trắc
• 1.9. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA Á TỪ CÓ ẢNH HƯỞNG DÒNG XOÁY
• 2.1. Xây dựng mô hình toán học á từ có ảnh hưởng dòng xoáy gồm mát cặp cực từ hình E
• 2.1.1. Mô hình toán học mát cực từ hình E có ảnh hưởng dòng xoáy
• 2.1.2. Mô hình toán học á từ hình E có ảnh hưởng dòng xoáy 1 cặp cực từ
• 2.2. Xây dựng mô hình toán học á từ đặc trắc có ảnh hưởng dòng xoáy gồm 3 cặp cực từ
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN CHO Á TỪ ĐẶC TRẮC CÓ ẢNH HƯỞNG DÒNG XOÁY
• 3.1. Cơ sở toán học về phép đạo hàm bậc phân số
• 3.2. Thiết kế bộ điều khiển PD cho á từ đặc trắc có ảnh hưởng dòng xoáy
• 3.3. Thiết kế bộ điều khiển PD cho á từ mát cặp cực từ
• 3.4. Thiết kế bộ điều khiển PD cho á từ gồm 3 cặp cực
• 3.5. Thiết kế bộ điều khiển Backstepping
• 3.6. Thiết kế điều khiển Backstepping cho đối tượng đạo hàm bậc phân số
• 3.7. Kỹ thuật điều khiển Backstepping cho á từ đặc trắc có ảnh hưởng dòng xoáy
• 3.8. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG LÀM VIỆC HỆ ĐIỀU KHIỂN Á TỪ ĐẶC TRẮC CÓ XÉT ẢNH HƯỞNG DÒNG XOÁY
• 4.1. Thiết kế bộ điều khiển trượt
• 4.2. Thiết kế điều khiển trượt cho đối tượng đạo hàm bậc phân số
• 4.3. Thiết kế điều khiển trượt cho á từ đặc trắc có ảnh hưởng dòng xoáy
• 4.4. Thiết kế bộ điều khiển trượt kết hợp bộ quan sát trạng thái mờ ràng bậc phân số (FO ESO)
• 4.4.1. Bộ quan sát trạng thái mờ ràng FO ESO
• 4.4.2. Bộ quan sát trạng thái mờ ràng bậc phân số cho á từ đặc trắc có ảnh hưởng dòng xoáy
• 4.5. Kết luận chương 4
• 5. CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG HỆ THỐNG NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• 5.1. Mô tả cấu hình thí nghiệm
• 5.2. Tổng quan mô hình thực nghiệm
• 5.3. Cấu tạo chấp hành của á từ đặc trắc
• 5.4. Bộ biến đổi điện tử công suất cho á từ đặc trắc
• 5.5. Cảm biến đo khoảng cách
• 5.6. Giới thiệu card DS1104
• 5.7. Xây dựng phần mềm điều khiển
• 5.8. Giới thiệu về cấu trúc hệ điều khiển
• 5.9. Các bước xây dựng giao diện vận hành và thu thập số liệu
• 5.10. Kết quả và đánh giá
• 5.11. Kết luận chương 5
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Ổ Từ Dọc Trục Ứng Dụng Và Lợi Ích

Ổ từ chủ động (AMB) là một thiết bị cơ điện sử dụng lực từ trường để nâng rotor hoặc giữ rotor ở vị trí chính giữa, không cần tiếp xúc cơ học. Ưu điểm này mang lại lợi ích lớn cho nhiều ứng dụng công nghiệp như máy quay, vận chuyển kim loại, quy trình phủ kim loại, vận chuyển silicon, hệ thống servo công cụ và quang khắc. Ổ từ không tiếp xúc giúp giảm ma sát, tăng tuổi thọ và độ tin cậy, đồng thời cho phép hoạt động ở tốc độ cao và môi trường khắc nghiệt. Tuy nhiên, việc thiết kế hệ điều khiển ổ từ hiệu quả vẫn là một thách thức, đặc biệt khi xét đến các yếu tố ảnh hưởng như dòng xoáy.

1.1. Giới thiệu về công nghệ ổ từ dọc trục AMB

Công nghệ ổ từ chủ động (AMB) sử dụng lực từ trường để tạo ra một 'ổ' không tiếp xúc, hỗ trợ và điều khiển rotor. Hệ thống này bao gồm các cuộn dây điện từ, cảm biến vị trí và bộ điều khiển. Cảm biến đo vị trí rotor, và bộ điều khiển điều chỉnh dòng điện qua cuộn dây để tạo ra lực từ trường cần thiết, giữ rotor ổn định. Ứng dụng ổ từ rất đa dạng, từ các thiết bị y tế đến các hệ thống công nghiệp nặng.

1.2. Lợi ích vượt trội của ổ từ dọc trục so với ổ bi truyền thống

So với ổ bi truyền thống, ổ từ dọc trục mang lại nhiều lợi ích. Không có tiếp xúc cơ học giúp giảm ma sát và hao mòn, kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Khả năng hoạt động ở tốc độ cao và môi trường khắc nghiệt mở ra các ứng dụng mới. Độ tin cậy ổ từ cũng cao hơn do ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như bôi trơn và ô nhiễm.

II. Thách Thức Thiết Kế Ảnh Hưởng Của Dòng Xoáy Trong Ổ Từ

Mạch từ của ổ từ thường được ghép bằng các lá thép kỹ thuật để giảm hao tổn do dòng xoáy trong ổ từ khi có từ thông biến thiên. Tuy nhiên, dù lá thép mỏng đến đâu, hao tổn do dòng xoáy vẫn tồn tại. Trong các ứng dụng của ổ từ, đặc biệt là ổ từ dọc trục, chi phí chế tạo và độ bền cơ học thường đòi hỏi rotor phải được cấu trúc nguyên khối. Điều này khiến ảnh hưởng dòng xoáy trở nên nghiêm trọng hơn khi có dòng điện biến thiên cấp vào cuộn dây stator.

2.1. Tác động của dòng xoáy đến hiệu suất và điều khiển chính xác ổ từ

Dòng xoáy tạo ra một từ trường chống lại sự thay đổi của từ trường do dòng điện cuộn dây tạo ra. Điều này dẫn đến giảm lực điện từ và lực thay đổi chậm hơn so với dòng điện. Do đó, dòng xoáy trong ổ từ có tác động lớn đến động lực học của ổ từ dọc trục cấu trúc nguyên khối, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển chính xác ổ từ.

2.2. Giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng dòng xoáy trong thiết kế ổ từ dọc trục

Để giảm thiểu ảnh hưởng dòng xoáy, các nhà nghiên cứu đã đề xuất nhiều giải pháp. Sử dụng vật liệu có điện trở suất cao để giảm dòng xoáy. Tối ưu hóa hình dạng và kích thước của mạch từ để giảm cường độ từ trường biến thiên. Mô hình hóa dòng xoáy chính xác là bước quan trọng để thiết kế bộ điều khiển bù trừ ảnh hưởng này.

2.3. Mô hình hóa dòng xoáy Cơ sở cho thiết kế hệ điều khiển ổ từ hiệu quả

Một mô hình phân tích chính xác về động lực học của ổ từ dọc trục là rất quan trọng. Theo định luật Faraday, dòng xoáy sẽ xuất hiện trong bộ truyền động dù được cấu trúc bởi các lá thép kỹ thuật hay cấu trúc nguyên khối. Mô hình hóa dòng xoáy cần phải tính đến các yếu tố như hình dạng mạch từ, vật liệu và tần số dòng điện. Mô hình này sẽ cung cấp cơ sở cho việc thiết kế các thuật toán điều khiển ổ từ bù trừ ảnh hưởng của dòng xoáy, từ đó cải thiện hiệu suất và độ chính xác.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Thiết Kế Hệ Điều Khiển Ổ Từ Tối Ưu

Nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng mô hình toán học chính xác của ổ từ dọc trục có xét đến ảnh hưởng dòng xoáy. Dựa trên mô hình này, luận án đề xuất các phương pháp thiết kế hệ điều khiển ổ từ tiên tiến để cải thiện hiệu suất và độ ổn định. Các phương pháp điều khiển được xem xét bao gồm điều khiển PD, Backstepping và điều khiển trượt (SMC).

3.1. Xây dựng mô hình hóa ổ từ có xét đến ảnh hưởng dòng xoáy

Mục tiêu là tạo ra một mô hình hóa ổ từ chính xác, phản ánh đúng các đặc tính động lực học của hệ thống, đặc biệt là ảnh hưởng dòng xoáy. Mô hình này sẽ được sử dụng để phân tích và thiết kế hệ điều khiển ổ từ. Các phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) có thể được sử dụng để xác định các tham số mô hình.

3.2. Thuật toán điều khiển ổ từ So sánh PD Backstepping và điều khiển trượt

Luận án so sánh hiệu suất của các thuật toán điều khiển ổ từ khác nhau, bao gồm điều khiển PD, Backstepping và điều khiển trượt (SMC). Mỗi thuật toán có ưu và nhược điểm riêng, và sự lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Phân tích này sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc tối ưu hóa hệ điều khiển.

3.3. Đề xuất giải pháp điều khiển chính xác ổ từ dựa trên mô hình hóa dòng xoáy

Dựa trên mô hình hóa dòng xoáy chính xác, luận án đề xuất các giải pháp điều khiển chính xác ổ từ. Các giải pháp này có thể bao gồm việc bù trừ ảnh hưởng của dòng xoáy trong bộ điều khiển hoặc sử dụng các thuật toán điều khiển mạnh mẽ hơn để chống lại các nhiễu loạn do dòng xoáy gây ra.

IV. Nâng Cao Chất Lượng Điều Khiển Ổ Từ Dọc Trục Kết Hợp Quan Sát

Để nâng cao hơn nữa chất lượng điều khiển ổ từ dọc trục, nghiên cứu đề xuất sử dụng điều khiển trượt kết hợp bộ quan sát trạng thái mở rộng bậc phân số (FO ESO). Phương pháp này cho phép ước lượng và bù trừ các nhiễu loạn và bất định trong hệ thống, bao gồm cả ảnh hưởng dòng xoáy, từ đó cải thiện độ ổn định và hiệu suất ổ từ.

4.1. Thiết kế bộ điều khiển trượt SMC cho ổ từ dọc trục

Bộ điều khiển trượt (SMC) là một phương pháp điều khiển mạnh mẽ, có khả năng chống lại các nhiễu loạn và bất định. Thiết kế bộ điều khiển trượt cho ổ từ dọc trục đòi hỏi phải lựa chọn mặt trượt phù hợp và thiết kế luật điều khiển để đảm bảo hệ thống ổn định.

4.2. Kết hợp bộ quan sát trạng thái mở rộng bậc phân số FO ESO để ước lượng ảnh hưởng dòng xoáy

Bộ quan sát trạng thái mở rộng bậc phân số (FO ESO) cho phép ước lượng các trạng thái không đo được của hệ thống, bao gồm cả ảnh hưởng dòng xoáy. Thông tin này được sử dụng để bù trừ ảnh hưởng của dòng xoáy trong bộ điều khiển, từ đó cải thiện hiệu suất ổ từ.

4.3. Đánh giá hiệu quả của điều khiển trượt kết hợp FO ESO

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của phương pháp điều khiển trượt kết hợp FO ESO thông qua mô phỏng và thực nghiệm. Kết quả cho thấy phương pháp này có thể cải thiện đáng kể độ ổn định, độ chính xác và hiệu suất ổ từ so với các phương pháp điều khiển truyền thống.

V. Thực Nghiệm Và Đánh Giá Kiểm Chứng Thiết Kế Hệ Điều Khiển

Nghiên cứu xây dựng một hệ thống thực nghiệm để kiểm chứng hiệu quả của các phương pháp thiết kế hệ điều khiển được đề xuất. Hệ thống bao gồm ổ từ dọc trục, bộ biến đổi điện tử công suất, cảm biến đo khoảng cách và card DS1104. Phần mềm điều khiển được xây dựng để thu thập dữ liệu và đánh giá hiệu suất ổ từ.

5.1. Mô tả chi tiết hệ thống thực nghiệm điều khiển ổ từ

Hệ thống thực nghiệm bao gồm các thành phần chính: ổ từ dọc trục, bộ biến đổi điện tử công suất, cảm biến đo khoảng cách và card DS1104. Ổ từ dọc trục được thiết kế và chế tạo theo các thông số kỹ thuật được xác định trong quá trình nghiên cứu. Bộ biến đổi điện tử công suất cung cấp dòng điện cho các cuộn dây của ổ từ dọc trục. Cảm biến đo khoảng cách đo vị trí của rotor.

5.2. Xây dựng phần mềm điều khiển ổ từ Giao diện và thu thập dữ liệu

Phần mềm điều khiển ổ từ được xây dựng bằng phần mềm Matlab/Simulink. Phần mềm cung cấp giao diện cho phép người dùng điều khiển các tham số của bộ điều khiển và thu thập dữ liệu về vị trí của rotor, dòng điện và các tín hiệu khác. Dữ liệu này được sử dụng để đánh giá hiệu suất ổ từ.

5.3. Kết quả thực nghiệm Đánh giá hiệu suất ổ từ và độ chính xác

Kết quả thực nghiệm cho thấy các phương pháp thiết kế hệ điều khiển được đề xuất có thể cải thiện đáng kể hiệu suất ổ từ và độ chính xác. Hệ thống thực nghiệm hoạt động ổn định và đáp ứng tốt với các yêu cầu điều khiển. Kết quả này xác nhận tính khả thi và hiệu quả của các phương pháp nghiên cứu.

VI. Kết Luận Triển Vọng Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Ổ Từ Tương Lai

Nghiên cứu đã thành công trong việc xây dựng mô hình toán học chính xác của ổ từ dọc trục có xét đến ảnh hưởng dòng xoáy, đề xuất các phương pháp thiết kế hệ điều khiển ổ từ tiên tiến và kiểm chứng hiệu quả của chúng trên hệ thống thực nghiệm. Kết quả nghiên cứu đóng góp vào sự phát triển của công nghệ ổ từ và mở ra các hướng nghiên cứu ổ từ mới trong tương lai.

6.1. Tóm tắt những đóng góp chính của luận án tiến sĩ ổ từ

Các đóng góp chính của luận án tiến sĩ ổ từ bao gồm: Xây dựng mô hình toán học chính xác của ổ từ dọc trục có xét đến ảnh hưởng dòng xoáy. Đề xuất các phương pháp thiết kế hệ điều khiển ổ từ tiên tiến. Kiểm chứng hiệu quả của các phương pháp trên hệ thống thực nghiệm.

6.2. Hướng nghiên cứu ổ từ tương lai Ứng dụng và cải tiến

Các hướng nghiên cứu ổ từ tương lai có thể tập trung vào: Phát triển các vật liệu mới cho ổ từ với tổn hao do dòng xoáy thấp hơn. Nghiên cứu các thuật toán điều khiển thông minh hơn, có khả năng tự thích nghi với các thay đổi của hệ thống. Mở rộng ứng dụng của ổ từ trong các lĩnh vực mới như năng lượng tái tạo và giao thông vận tải.

6.3. Ứng dụng ổ từ trong các hệ thống lưu trữ dữ liệu và công nghiệp

Ứng dụng ổ từ không chỉ giới hạn trong các hệ thống quay mà còn có tiềm năng lớn trong các hệ thống lưu trữ dữ liệu và công nghiệp. Ổ từ có thể được sử dụng để nâng và định vị các đầu đọc/ghi dữ liệu, giảm ma sát và tăng tốc độ truy cập dữ liệu. Trong công nghiệp, ổ từ có thể được sử dụng trong các máy công cụ và robot, mang lại độ chính xác và hiệu suất cao hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG Đ¾I HàC BÁCH KHOA HÀ NÞI LÊ NGàC HÞI NGHIÊN CĆU THI¾T K¾ Hà ĐIÀU KHIÂN à TĈ DàC TRĂC CÓ XÉT ÀNH H¯âNG DÒNG XOÁY LUÀN ÁN TI¾N S) Kþ THUÀT ĐIÀU KHIÂN VÀ TĀ ĐÞNG HÓA Hà Nßi - 2024 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG Đ¾I HàC BÁCH KHOA HÀ NÞI LÊ NGàC HÞI NGHIÊN CĆU THI¾T K¾ Hà ĐIÀU KHIÂN à TĈ DàC TRĂC CÓ XÉT ÀNH H¯âNG DÒNG XOÁY Ngành: Kÿ thuÁt điÁu khiÃn và tā đßng hóa Mã sá: 9520216 LUÀN ÁN TI¾N S) Kþ THUÀT ĐIÀU KHIÂN VÀ TĀ ĐÞNG HÓA NG¯äI H¯âNG DÀN KHOA HàC 1. Nguyßn Quang Đßch 2. Nguyßn Tùng Lâm Hà Nßi - 2024 LàI CAM ĐOAN Tôi xin cam oan ây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi d°ãi sự h°ãng dÁn của tập thể h°ãng dÁn và các nhà khoa hác. Tài liệu tham khảo trong luận án °ÿc trích dÁn ầy ủ.

Các kết quả nghiên cứu của luận án là trung thực và ch°a từng °ÿc các tác giả khác công bố. Hà Nội, ngày tháng năm 2024 TÁp thà h°ßng d¿n khoa hác Nghiên cću sinh PGS. Nguyßn Quang Đßch PGS. Nguyßn Tùng Lâm Lê Ngọc Hßi Đ¾I HàC BÁCH KHOA HÀ NÞI TL.

GIÁM ĐàC TR¯âNG BAN ĐÀO T¾O i LàI CÀM ¡N Trải qua mát thåi gian dài, vãi rất nhiều khó khăn và thử thách nghiên cứu sinh cũng ã hoàn thành bản luận án của mình. Trong suốt quá trình ó, tác giả ã luôn nhận °ÿc sự giúp ỡ hß trÿ của các ¡n vß chuyên môn, tập thể h°ãng dÁn, các nhà khoa hác, gia ình và ßng nghiệp. Qua ây tác giả muốn gửi những låi cảm ¡n sâu sắc ến những ng°åi thầy h°ãng dÁn trực tiếp của tôi là PGS. Nguyßn Quang Đßch và PGS.

Nguyßn Tùng Lâm, những ng°åi ã ßnh h°ãng, tận tình h°ãng dÁn về chuyên môn và bá sung kßp thåi những kiến thức liên quan. Xin chân thành cảm ¡n tãi các thầy thuác Viện Kĩ thuật iều khiển & tự áng hóa (Viện Công nghệ iều khiển & tự áng hóa) và khoa Tự áng hóa ã cho nghiên cứu sinh rất nhiều những góp ý trong các buái báo cáo chuyên môn ßnh kì của Viện và các Ban của Đ¿i hác Bách Khoa Hà Nái ã t¿o iều kiện thuận lÿi cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện ề tài luận án. Tác giả cũng xin cảm ¡n tãi Đảng ủy, Ban giám hiệu - Tr°ång Đ¿i hác Công nghiệp TP Hß Chí Minh ã ßng ý về chủ tr°¡ng, t¿o iều kiện thuận lÿi cho nghiên cứu sinh i hác, cảm ¡n tãi Ban chủ nhiệm Khoa, các anh chß ßng nghiệp Khoa Công Nghệ Điện ã hß trÿ ể nghiên cứu sinh sắp xếp °ÿc thåi gian, vừa hoàn thành nhiệm vā chuyên môn vừa nghiên cứu luận án. Đặc biệt tác giả muốn gửi låi cám ¡n tãi gia ình, b¿n bè và ặc biệt là vÿ con ã hết lòng ủng há, ç bên c¿nh ể nghiên cứu sinh hoàn thành nái dung nghiên cứu này.

Lê Ngác Hßi ii MĂC LĂC LàI CAM ĐOAN. ii DANH MĂC CÁC TĈ VI¾T TÂT VÀ KÝ HIàU. vi DANH MĂC BÀNG BIÂU. xiii DANH MĂC HÌNH VẼ.

Tính cấp thiết của ề tài. Đối t°ÿng và ph¿m vi nghiên cứu. Māc tiêu nghiên cứu. Ph°¡ng pháp nghiên cứu.

Những óng góp mãi của luận án. Ý nghĩa khoa hác và thực tiễn. Bố cāc và nái dung của luận án. 5 CH¯¡NG 1 TàNG QUAN VÀ à TĈ DàC TRĂC.

Khái niệm chung về á từ. Vài nét về lßch sử phát triển á ỡ từ .2 Phân lo¿i á ỡ từ. Nghiên cứu táng quan về á từ dác trāc .1 Khái quát về á từ dác trāc .2 Cấu t¿o và nguyên lý làm việc của á từ dác trāc. Tình hình nghiên cứu trong n°ãc và quốc tế .1 Nghiên cứu phát triển cấu trúc và mô hình toán hác á từ dác trāc .2 Các ph°¡ng iều khiển.

Đßnh h°ãng nghiên cứu của luận án. Chán cấu hình á từ dác trāc. Xây dựng mô hình toán hác và thiết kế iều khiển á từ dác trāc. Kết luận ch°¡ng 1.

XÂY DĀNG MÔ HÌNH TOÁN HàC CĄA à TĈ CÓ ÀNH H¯âNG DÒNG XOÁY. Xây dựng mô hình toán hác á từ có ảnh h°çng dòng xoáy gßm mát cặp cực từ hình E .1 Mô hình toán hác mát cực từ hình E có ảnh h°çng dòng xoáy .2 Mô hình toán hác á từ hình E có ảnh h°çng dòng xoáy 1 cặp cực từ:35 2. Xây dựng mô hình toán hác á từ dác trāc có ảnh h°çng dòng xoáy gßm 3 cặp cực từ. NGHIÊN CĆU THI¾T K¾ Hà ĐIÀU KHIÂN CHO à TĈ DàC TRĂC CÓ ÀNH H¯âNG DÒNG XOÁY.

C¡ sç Toán hác về phép ¿o hàm bậc phân số. Thiết kế bá iều khiển PD cho á từ dác trāc có ảnh h°çng dòng xoáy. Thiết kế bá iều khiển PD cho á từ mát cặp cực từ.2 Thiết kế bá iều khiển PD cho á từ gßm 3 cặp cực. Thiết kế bá iều khiển Backstepping.

Thiết kế iều khiển Backstepping cho ối t°ÿng ¿o hàm bậc phân số. Kỹ thuật iều khiển Backstepping cho á từ dác trāc có ảnh h°çng dòng xoáy. Kết luận ch°¡ng 3. NGHIÊN CĆU GIÀI PHÁP NÂNG CAO CHÂT L¯ĀNG LÀM VIàC Hà ĐIÀU KHIÂN à TĈ DàC TRĂC CÓ XÉT ÀNH H¯âNG DÒNG XOÁY.

Thiết kế bá iều khiển tr°ÿt .1 Thiết kế iều khiển tr°ÿt cho ối t°ÿng ¿o hàm bậc phân số. Thiết kế iều khiển tr°ÿt cho á từ dác trāc có ảnh h°çng dòng xoáy78 4. Thiết kế bá iều khiển tr°ÿt kết hÿp bá quan sát tr¿ng thái mç ráng bậc phân số (FO ESO). Bá quan sát tr¿ng thái mç ráng FO ESO.

Bá quan sát tr¿ng thái mç ráng bậc phân số cho á từ dác trāc có ảnh h°çng dòng xoáy. Kết luận ch°¡ng 4. XÂY DĀNG Hà THĀC NGHIàM VÀ ĐÁNH GIÁ K¾T QUÀ. Mô tả cấu hình thí nghiệm.

Táng quan mô hình thực nghiệm:. C¡ cấu chấp hành của á từ dác trāc. Bá biến ái iện tử công suất cho á từ dác trāc. Cảm biến o khoảng cách.

Giãi thiệu card DS1104. Xây dựng phần mềm iều khiển. Giãi thiệu về cấu trúc hệ iều khiển. Các b°ãc xây dựng giao diện vận hành và thu thập số liệu.

Kết quả và ánh giá. Kết luận ch°¡ng 5. 124 K¾T LUÀN VÀ KI¾N NGHÞ. 126 DANH MĂC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG Bà CĄA LUÀN ÁN.

127 TÀI LIàU THAM KHÀO. 134 v DANH MĂC CÁC TĈ VI¾T TÂT VÀ KÝ HIàU 1. Danh măc các tĉ vi¿t tÃt STT Tĉ vi¿t Ý ngh*a ti¿ng anh Ý ngh*a ti¿ng viát tÃt 1 PID Proportional Integral Điều khiển tỷ lệ, vi phân, Derivative tích phân 2 PD Proportional Derivative Điều khiển tỷ lệ, tích phân 3 FO PID Fractional Order Proportional Điều khiển tỷ lệ, vi phân, Integral Derivative tích phân bậc phân số 4 SMC Sliding mode control Điều khiển Tr°ÿt 5 BSC Backstepping Điều khiển Backstepping 6 FO ESO Fractional order extended state Bá quan sát tr¿ng thái mç observer ráng bậc phân số 7 AMB Active magnetic bearing à từ chủ áng 8 PMB Passive Magnetic Bearing à từ thā áng 9 HMB Hybrid Magnetic Bearing à từ kiểu lai 10 FBL Feedback Linearization Phản hßi tuyến tính 11 ADRC Active Disturbance Rejection Điều khiển lo¿i bỏ nhiễu Controller chủ áng 12 BBĐ Bá biến ái 13 DC Direct Current Dòng iện mát chiều 14 AC Alternating Current Dòng iện xoay chiều 15 PWM Pulse Width Modulation Điều chế á ráng xung 16 MMF Magnemotive Force Sức từ áng 17 FEM Finite Element Method Ph°¡ng pháp phần tử hữu h¿n 18 BIBO Bounded-input bounded-output Giãi h¿n ầu vào giãi h¿n ầu ra vi 19 DSP Digital Signal Proccessing Xử lý tín hiệu số 20 BĐ Biến ái 2. Danh măc các ký hiáu STT Ký Hiáu Đ¢n vß Ý Ngh*a 01 ip , i A Dòng iện iều khiển trên miền thåi gian, có giá trß thay ái theo thåi gian.

02 io A Dòng iện mát chiều cố ßnh (dòng tiền từ hóa). 03 I p (s), A Dòng iện iều khiển trên miền tần số, có giá trß thay I (s) ái theo tần số.