I. Thiết kế cấu trúc điều khiển sử dụng bộ chopper cho động cơ một chiều hoạt động M 0 hoặc M 0 ɷ 0
Thiết kế cấu trúc điều khiển sử dụng bộ chopper cho động cơ một chiều hoạt động M>0 hoặc M<0,ɷ>0 là một chủ đề quan trọng trong kỹ thuật điện và tự động hóa. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ khám phá các khái niệm cơ bản, phương pháp thiết kế và ứng dụng thực tế của bộ điều khiển chopper cho động cơ một chiều.
1.1. Khái niệm và phân loại Chopper
Chopper là một thiết bị chuyển đổi đầu vào DC cố định thành điện áp đầu ra DC thay đổi trực tiếp thông qua việc đóng mở các thiết bị bán dẫn. Mạch Chopper còn AC link Chopper được gọi là mạch băm xung. Phân loại: AC link Chopper DC Chopper + Chuyển đổi từ DC qua AC. Chuyển đổi DC – DC “trực tiếp” sử dụng các mạch đơn áp. Sau đó chuyển đổi về DC giản Cồng kềnh phức tạp vì Ưu điểm: Có hiệu suất cao, phản ứng nhanh, đoạn hoạt động trơn tru. Được ứng dụng trong hầu hết các thiết bị DC Chopper.
1.2. Nguyên lý hoạt động của Chopper
Nguyên lý hoạt động của Chopper dựa trên việc đóng và ngắt một số thiết bị bán dẫn để điều chỉnh điện áp đầu ra. Bộ Chopper bao gồm một số linh kiện bán dẫn, một số linh kiện điện tử và một mạch điều khiển. Mạch điều khiển tạo ra các xung điều khiển cho các thiết bị bán dẫn, điều chỉnh tần số và độ dài xung của chúng để điều chỉnh điện áp đầu ra.
1.3. Thiết kế hệ thống điều khiển
Thiết kế hệ thống điều khiển cho động cơ một chiều sử dụng bộ Chopper bao gồm hai phần chính: bộ điều khiển dòng điện và bộ điều khiển tốc độ. Bộ điều khiển dòng điện điều chỉnh dòng điện đi vào động cơ, trong khi bộ điều khiển tốc độ điều chỉnh tốc độ quay của động cơ. Cả hai bộ điều khiển sử dụng các thuật toán điều khiển PID (Proportional-Integral-Derivative) để điều chỉnh các tham số của chúng.
II. Mô phỏng và kiểm chứng
Sau khi thiết kế hệ thống điều khiển, cần thực hiện mô phỏng và kiểm chứng để đánh giá hiệu quả của nó. Mô phỏng và kiểm chứng bao gồm các bước sau:
2.1. Mô phỏng hệ thống điều khiển
Mô phỏng hệ thống điều khiển là quá trình sử dụng phần mềm mô phỏng để tạo ra một mô hình số của hệ thống điều khiển. Mô phỏng cho phép kiểm tra và đánh giá hiệu quả của hệ thống điều khiển trước khi thực hiện trên hệ thống vật lý.
2.2. Mô phỏng PIL
Mô phỏng PIL (Pilot Injection Logic) là quá trình sử dụng phần mềm mô phỏng để tạo ra một mô hình số của hệ thống điều khiển PIL. Mô phỏng PIL cho phép kiểm tra và đánh giá hiệu quả của hệ thống điều khiển PIL trước khi thực hiện trên hệ thống vật lý.
2.3. Kiểm chứng mô phỏng
Kiểm chứng mô phỏng là quá trình sử dụng phần mềm mô phỏng để kiểm tra và đánh giá hiệu quả của hệ thống điều khiển đã được mô phỏng. Kiểm chứng mô phỏng bao gồm các bước như thu thập dữ liệu, so sánh dữ liệu thu thập được với dữ liệu lý thuyết và đánh giá hiệu quả của hệ thống điều khiển.
