Slide thiết kế mạch vòng cho bộ điều chỉnh boost
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (596.61 KB, 18 trang )
.c
om
ng
th
an
co
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT( EE4336)
ng
Đề tài: “Thiết kế mạch vòng điều chỉnh cho bộ biến đổi Boost theo chế độ dịng điện đỉnh”
Nhóm 7:
u
Hồng Văn Phƣơng 20152882
du
o
Giáo viên hƣớng dẫn : Vũ Hoàng Phƣơng
cu
Đỗ Tuấn Cƣờng 201544821111
1
CuuDuongThanCong.com
/>
.c
om
NỘI DUNG
MƠ HÌNH HĨA BỘ BIẾN ĐỔI BOOST CONVERTER.
2.
THIẾT KẾ MẠCH LỰC
4.
MÔ PHỎNG
5.
KẾT LUẬN
co
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN
cu
u
du
o
ng
th
an
3.
ng
1.
2
CuuDuongThanCong.com
/>
co
ng
.c
om
1. MƠ HÌNH HĨA BỘ BIẾN ĐỔI BOOST CONVERTER
cu
u
du
o
ng
th
an
Mạch lực BBĐ Boost
Mơ hình BBĐ DC/DC tại điểm xác lập
Mơ hình trung bình
3
CuuDuongThanCong.com
/>
.c
om
1. MƠ HÌNH HĨA BỘ BIẾN ĐỔI BOOST CONVERTER
ng
MƠ HÌNH HĨA BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRUNG BÌNH MẠNG PHẦN TỬ ĐÓNG CẮT
Trạng thái 2 van OFF (D=0)
=>
U1=U2
th
an
U1=0
co
Trạng thái 1 van ON (D=1)
Từ mơ hình trung bình
I2
1
(1
D )U
(1
D ) I1
2
cu
U
u
du
o
ng
Từ mơ hình điểm làm việc xác lập
u1 (t )
[1
d ( t )] u 2 ( t )
i2 (t )
[1
d ( t )] u 1 ( t )
4
CuuDuongThanCong.com
/>
Tuyến tính hóa tại điểm
làm việc cân bằng:
d (t )
D
u1 (t )
U
i1 ( t )
I1
u 2 (t )
U
i2 (t )
I2
dˆ ( t )
1
uˆ 1 ( t )
iˆ1 ( t )
2
uˆ 2 ( t )
iˆ2 ( t )
cu
u
du
o
ng
th
an
co
• Ta có sơ đồ bộ biến đổi boost converter với tín hiệu
nhỏ
ng
MƠ HÌNH HĨA BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRUNG BÌNH
MẠNG PHẦN TỬ ĐĨNG CẮT
.c
om
1. MƠ HÌNH HĨA BỘ BIẾN ĐỔI BOOST CONVERTER
5
CuuDuongThanCong.com
/>
ng
(1
iˆ1
an
RC
D
R (1
1)
D )
D iˆ1
I 1 dˆ R
RCs
1
ng
1
1
uˆ 0 ( RCs
du
o
RCs
I 1 dˆ
1
uˆ 0
th
R
RC
uˆ in
I 1 Ls
1
u
Z
cu
Z
I 1 dˆ
D ) iˆ1
co
uˆ 0
.c
om
1. MƠ HÌNH HĨA BỘ BIẾN ĐỔI BOOST CONVERTER
D
U
0
dˆ
Ls ( RCs
R (1
1)
D )
(1
D ) uˆ 0
6
CuuDuongThanCong.com
/>
1. MƠ HÌNH HĨA BỘ BIẾN ĐỔI BOOST CONVERTER
.c
om
MƠ HÌNH HĨA BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRUNG BÌNH MẠNG PHẦN TỬ ĐĨNG CẮT
0
U
0
( RCs
(1
D )
1)
(1
D ) I1R
uˆ 0 ( s )
R
co
uˆ in ( s )
2
Ls
dˆ ( s )
uˆ in ( s )
(1
0
RCLs
D )U
2
0
Ls
I 1 Ls
(1
R
D )
2
R
uˆ 0 ( s )
iˆ1 ( s )
dˆ ( s )
uˆ in ( s )
du
o
uˆ 0 ( s )
ng
th
iˆ1 ( s )
2
RLCs
an
dˆ ( s )
Hàm truyền điện áp ra và hệ số điều chế:
ng
Hàm truyền giữa hệ số điều chế và dòng điện:
0
dˆ ( s )
iˆ1 ( s )
uˆ in ( s )
0
cu
u
Hàm truyền giữa điện áp ra và dòng điện của bộ biến đổi Boost:
G ui ( s )
R(D - 1)
(2
2
(1
s
D)* R * 1
w RHZ
LS
RCs
2* 1
w RHZ
(1
2
D) R
L
s
wP
CuuDuongThanCong.com
Với:
wP
2
RC
/>
7
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
.c
om
2. TÍNH TỐN MẠCH LỰC
8
CuuDuongThanCong.com
/>
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
• SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN THEO NGUN LÝ DỊNG ĐỈNH
.c
om
3. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN
9
CuuDuongThanCong.com
/>
.c
om
3. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN
ng
• Từ m file trong matlab ta có hàm truyền giữa điện áp đầu ra và dòng điện :
G ui
- 06 s + 1.389
co
- 9.288e
an
0.0013
du
o
u
cu
Nhận xét : Tần số cắt là 118 , độ dự
trữ pha là 136. Hệ ổn định nhưng có
sai lệch tĩnh. Để giảm độ dự trữ pha
và tăng tần số cắt ( đáp ứng nhanh
hơn) ta sử dụng “bộ bù loại II”, khâu
tích phân để triệt tiêu sai lệch tĩnh.
ng
th
Đồ thị Bode của hàm truyền Gui:
s +1
10
CuuDuongThanCong.com
/>
.c
om
3. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN
• Bộ bù loại II:
wZ
1
s
1
an
kC
s
th
G C (s)
s
co
1
ng
Đồ thị bode hệ hở khi có bộ bù:
du
o
u
cu
Ta thiết kế bộ bù để :
+ Hệ hở có fc=1500hz
+Độ dự trữ pha PM=55
ng
wP
11
CuuDuongThanCong.com
/>
.c
om
3. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN
an
th
- 05 s^2 + s
du
o
ng
3.454e
u
c
(s)
s + 2.71e04
cu
G
8.833
co
ng
• Ta có hàm truyền đạt của bộ điều khiển ( bộ bù loại II):
12
CuuDuongThanCong.com
/>
.c
om
4. MƠ PHỎNG KẾT QUẢ
du
o
ng
th
an
co
ng
• Sơ đồ khối mơ phỏng trên Matlab Simulink :
cu
u
Kết quả mô phỏng khi xét tới các ảnh hưởng :
. Điện áp đặt thay đổi.
. Tải thay đổi.
. Điện áp vào dao động.
CuuDuongThanCong.com
13
/>
.c
om
4. MƠ PHỎNG KẾT QUẢ
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
• Thay đổi điện áp đặt từ 15V lên 18V xuống 12 V
14
CuuDuongThanCong.com
/>
4. MƠ PHỎNG KẾT QUẢ
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
.c
om
• Khi điện áp đầu vào dao động 0.5V với tần số 1 khz:
15
CuuDuongThanCong.com
/>
.c
om
4. MƠ PHỎNG KẾT QUẢ
R’=1/2 R
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
• Khi tải thay đổi:
R’=2 R
16
CuuDuongThanCong.com
/>
- Ưu điểm của điều khiển theo chế độ dòng điện đỉnh
+ Hạ bậc đối tượng. Nên thiết kế bộ điều khiển đơn giản.
•
+ Phù hợp với đa số bộ biến đổi DC/DC.
co
ng
•
•
+ Khơng có độ q điều chỉnh
•
+ Thời gian đáp ứng nhanh ( 0.06s)
•
+ Điện áp đạp mạch nhỏ cỡ (1.6%)
cu
u
du
o
ng
th
+ Triệt tiêu sai lệch tĩnh
an
- Bộ điều khiển thiết kế theo bộ bù loại 2
•
.c
om
5. KẾT LUẬN
17
CuuDuongThanCong.com
/>
.c
om
cu
u
du
o
ng
th
an
co
ng
•Cảm ơn thầy và các bạn
•đã lắng nghe!
18
CuuDuongThanCong.com
/>
