TAILIEUCHUNG - Điều khiển vị trí dọc trục và tốc độ cho ổ từ dọc trục – động cơ bằng phương pháp điều khiển trượt

Bài viết tập trung thiết kế và tính toán bộ điều khiển vị trí dọc trục và bộ điều khiển tốc độ cho đối tượng thuộc nhóm động cơ ổ từ tự nâng. Khi động cơ làm việc, rotor vừa chuyển động tịnh tiến dọc theo trục vừa thực hiện chuyển động quay. | Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ DỌC TRỤC VÀ TỐC ĐỘ CHO Ổ TỪ DỌC TRỤC ĐỘNG CƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT Ngô Mạnh Tùng1 2 Phạm Quang Đăng2 Nguyễn Huy Phương2 Tóm tắt Bài báo tập trung thiết kế và tính toán bộ điều khiển vị trí dọc trục và bộ điều khiển tốc độ cho đối tượng thuộc nhóm động cơ ổ từ tự nâng. Khi động cơ làm việc rotor vừa chuyển động tịnh tiến dọc theo trục vừa thực hiện chuyển động quay. Khi đó hệ truyền động xuất hiện thông số bất định do khe hở giữa rotor và stator thay đổi. Từ đó phương pháp điều khiển trượt được đề xuất nhằm tăng sự bền vững cho các bộ điều khiển. Để kiểm chứng khả năng làm việc của toàn hệ truyền động một cấu trúc mô phỏng được thực hiện trên phần mềm Matlab- Simulink. Kết quả cho thấy hệ làm việc ổn định với các đáp ứng của vị trí và tốc độ bám theo giá trị đặt mong muốn. Từ khóa Động cơ ổ từ tự nâng Điều khiển vector Từ trường dọc trục Điều khiển trượt. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay động cơ ổ từ dần được ứng dụng để thay thế cho các động cơ ổ bi thông thường nhất là trong một số môi trường làm việc đặc biệt. Động cơ dùng ổ bi cơ khí có kết cấu vững chắc nhưng vẫn tồn tại nhiều nhược điểm. Để khắc phục những hạn chế của ổ bi thông thường động cơ ổ từ được thiết kế sử dụng lực từ trường để nâng trục động cơ và loại bỏ sự tiếp xúc vật lý. Khi đó động cơ có thể làm việc ở dải tốc độ cao hơn khi sự ma sát và mài mòn cơ khí gần như là không đáng kể. Hệ thống ổ từ như vậy bao gồm hai hệ điều khiển hệ điều khiển thứ nhất tạo ra lực từ nâng trục động cơ theo phương thẳng đứng vuông góc với trục động cơ hệ điều khiển thứ hai kiểm soát chuyển động quay và cố định sự dịch chuyển dọc trục của bản thân trục động cơ 1 3 . Nội dung thiết kế điều khiển tập trung vào tính toán cho hệ điều khiển thứ hai ở trên. Hình 1. Cấu trúc của động cơ ổ tự nâng từ khe hở dọc trục. Hình 1 trình bày cấu trúc của động cơ ổ từ tự nâng khe hở dọc trục. Ở cấu trúc này hai ổ từ ngang trục có nhiệm vụ tạo ra lực nâng trục động cơ theo hướng ngang

• Cơ khí - Chế tạo máy
• Động cơ ổ từ tự nâng
• Điều khiển vector
• Từ trường dọc trục
• Điều khiển trượt
• Từ trường khe hở dọc trục
• Phương pháp điều khiển Backstepping
• Phần mềm Matlab Simulink
• Hàm điều khiển Lyapunov
• Lý thuyết điều khiển nâng cao