Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 6. ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ SỬ DỤNG MẠNG NEURAL

Chương 6. ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ SỬ DỤNG MẠNG NEURAL

Tải bản đầy đủ - 0trang

-Trang 56-



Số đôi cực:



p = 2,



Moment quán tính của rotor:



J = 0,00126 Kgm².



Moment tải định mức



3,5 Nm

r* = 1 Wb.



Từ thông đặt:



Các dữ liệu huấn luyện được chọn là dòng và áp stator ở hệ tọa độ từ thông rotor dq. Hình 6.1, 6.2 trình bày tập dữ liệu huấn luyện dòng và áp stator ở hệ tọa độ từ

thông rotor gồm 4000 mẫu với chu kỳ lấy mẫu là 1ms.



Usd (V)



500



0



­500

0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Usq (V)



500



0



­500



Hình 6.1. Dữ liệu huấn luyện Usd(k), Usq(k)



Isd (A)



5



0



­5



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



20



Isq (A)



10

0

­10

­20



Hình 6.2. Dữ liệu huấn luyện Isd(k) và Isq(k)



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 57-



6.3. HUẤN LUYỆN MẠNG ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG

6.3.1. Chọn cấu trúc mạng neural

Mạng nơron được chọn là mạng 3 lớp với 9 ngõ vào u sd(k), u sd(k-1), usq(k), usq(k-1),

isd(k), isd(k-1), isq(k), isq(k-1), r(k-1) và 1 ngõ ra là r(k). Hàm tác động của lớp ẩn

là tansigmoid còn hàm tác động của lớp ra là linear và được huấn luyện theo giải

thuật lan truyền ngược.

Các mạng nơron được huấn luyện với 200 epochs. Lớp ẩn chứa 20 nút được chọn

bởi phương pháp thử và sai. Lớp ngõ ra chứa 1 nút đơn cho kết quả ngõ ra là từ

thông rotor ở giá trị hiện tại. Hàm hoạt tính của lớp ngõ ra là hàm tuyến tính. Kết

quả, mạng neural được chọn có cấu trúc là (9-20-1). Sai số huấn luyện của mạng

này đạt 2.44158 .10 -7 được biểu diễn ở hình 6.5.



Hình 6.3. Sai số huấn luyện của mạng 9 – 20 – 1

6.3.2. Kiểm chứng và đánh giá bộ ước lượng từ thông

Để so sánh chất lượng của hai hệ thống điều khiển, ta xem xét những điều kiện vận

hành khác nhau của động cơ trong hai chế độ: Trong hệ thống vòng hở (chưa hồi

tiếp bộ ước lượng từ thông dùng ANN) và trong hệ thống vòng kín (sử dụng hồi tiếp

bộ ước lượng từ thông).



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 58-



6.3.2.1. Ở chế độ danh định, khi tham số của mơ hình trùng với tham số của

động cơ không đồng bộ

a) So sánh giữa từ thông ước lượng và từ thông thật trong hệ thớng vòng hở:

1.2



1



Từ thơng thật

của động cơ



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



1.2



1



Từ thơng

ước lượng



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



4



Hình 6.4. Từ thông ước lượng và từ thông thật trong hệ thống vòng hở

Nhận xét: Tại thời điểm 1,5s, đóng tải vào, từ thông bị dao động nhưng sau đó

cũng ổn định lại tại giá trị là 1(Wb).

b) So sánh từ thông khi đưa bộ ước lượng từ thông dùng mạng nơron vào điều

khiển và từ thông thật ban đầu (hệ thống vòng kín).



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 59-



1.2



1



Từ thơng của

động cơ khi có

ANN



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



1.5



2



2.5



3



3.5



4



1.2



1



Từ thơng của

động cơ khi

khơng có ANN



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



3



3.5



4



Hình 6.5. Từ thơng trong 2 trường hợp được vẽ trên hai trục tọa độ

c) Momen của động cơ điều khiển với bộ ước lượng từ thơng

5

4.5

4



Momen khi

có ANN



3.5

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0

­0.5



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Chương 6. Ước lượng từ thơng của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 60-



5

4.5

4



Momen khi

khơng có ANN



3.5

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0

­0.5



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Hình 6.6. Momen trong 2 trường hợp được vẽ trên hai trục tọa đợ

160



140



120



Tốc độ động cơ

khi có ANN



100



80



60



40



20



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



3.5



4



160



140



120



Tốc độ động cơ khi

khơng có ANN



100



80



60



40



20



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



Hình 6.97. Tốc đợ đợng cơ khi điều khiển bởi bộ ước lượng từ thông dùng mạng

nơron



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 61-



Nhận xét:

Kết quả cho thấy:

-



Hệ thống điều khiển đạt chất lượng khi sử dụng bộ ước lượng từ thông

dùng mạng nơron.



-



Kết quả từ thông của động cơ khi dùng bộ ước lượng từ thơng ANN thì

tương tự so với khi sử dụng bộ ước lượng thông thường.



-



Từ thông bám theo giá trị đặt với thời gian đáp ứng khoảng 0,05s.



6.3.2.2. Tham số của động cơ thay đổi so với mô hình

1) Thay đổi KR = 1.2

Khi KR = 1.2 tức là điện trở rotor và điện trở stator của động cơ tăng 20% so với

điện trở rotor và stator của mô hình điều khiển.

a) So sánh giữa từ thông ước lượng và từ thông thật trong hệ thống vòng hở

1.4



1.2



1



Từ thông

ước lượng



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Nhận xét

Từ thông ước lượng vẫn đạt đến giá trị cần là 1(Wb) khi thay đổi thông số

điện trở rotor và điện trở stator.



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 62-



1.4



1.2



1



Từ thông thật của động





0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Hình 6.8. Từ thơng ước lượng và từ thơng thật trong hệ thống vòng hở

b) So sánh từ thơng của động cơ khi đưa bộ ước lượng từ thông nhờ mạng nơron

vào điều khiển và từ thông thật ban đầu trong hệ thống vòng kín, ta thấy kết quả :

1.4



1.2



1



Từ thơng khi

có ANN



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



1.4



1.2



1



Từ thơng khi

khơng có ANN



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Hình 6.9. So sánh từ thông trong cả hai trường hợp



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 63-



5

4.5



Momen khi có

ANN



4

3.5

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0

­0.5



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



1.5



2



2.5



3



3.5



4



5

4.5

4

3.5



Momen khi

khơng có ANN



3

2.5

2

1.5

1

0.5

0

­0.5



0



0.5



1



3.5



4



Hình 6.10. So sánh momen đợng cơ trong 2 trường hợp

160



140



120



100



Tốc độ khi có ANN



80



60



40



20



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 64-



160



140



120



100



Tốc độ khi

khơng có ANN



80



60



40



20



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Hình 6.11. Tốc đợ đợng cơ khi điều khiển bởi bộ ước lượng từ thông dùng mạng

nơron

Nhận xét

-



Từ thông ước lượng đạt đến giá trị đặt mong muốn là 1 (Wb).



-



Sự khác biệt giữa từ thông của động cơ khi sử dụng bộ ước lượng từ thông

dùng mạng nơron và từ thông của động cơ khi sử dụng bộ ước lượng từ

thông thông thường là không đáng kể.



2) Thay đổi KL = 0.85

Khi KL = 0.85 tức là điện cảm rotor va stator của động cơ giảm 15% so với mô hình

a) So sánh giữa từ thông ước lượng và từ thông thật trong hệ thống vòng hở.

1.4



1.2



1



0.8



Từ thông

ước lượng



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 65-



1.4



1.2



1



Từ thơng thật

của động cơ



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Hình 6.12. Từ thông ước lượng và từ thông thật trong hệ thống vòng hở

Nhận xét: Từ thơng ước lượng vẫn đạt đến giá trị đặt là 1 (Wb) khi thay đổi điện

trở và điện cảm stator.

d) So sánh từ thông của động cơ khi đưa bộ ước lượng từ thông nhờ mạng

nơron vào điều khiển và từ thông thật ban đầu trong hệ thớng vòng kín.

1.4



1.2



1



Từ thơng khi

có ANN



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



-Trang 66-



1.4



1.2



1



Từ thơng khi

khơng có ANN



0.8



0.6



0.4



0.2



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Hình 6.13. So sánh từ thơng trong 2 trường hợp

160



140



120



Tốc độ động cơ

khi có ANN



100



80



60



40



20



0



0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



2.5



3



3.5



4



160



140



120



Tốc độ động cơ

khi khơng có

ANN



100



80



60



40



20



0



0



0.5



1



1.5



2



4



Hình 6.14. Tốc đợ đợng cơ khi điều khiển bởi bộ ước lượng từ thông dùng mạng

nơron



Chương 6. Ước lượng từ thông của ĐCKĐB sử dụng mạng neural



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 6. ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ SỬ DỤNG MẠNG NEURAL

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×