Nghiên cứu, xây dựng hệ truyền động bám vị trí mặt trời nâng cao hiệu quả sử dụng các thiết bị dùng năng lượng mặt trời

Nghiên cứu ứng dụng các dạng năng

lượng sạch nói chung và năng lượng mặt

trời nói riêng luôn là vấn đề được quan

tâm của các nước trên thế giới [1]. Trong

đó, các vấn đề kỹ thuật để thực hiện nhận

được hiệu suất cao nhất từ bức xạ của mặt

trời luôn không ngừng được nghiên cứu

và phát triển. Liên quan đến vấn đề này,

có hai hướng được đề cập đến, đó là dựa

trên đặc tính V-A của tấm pin mặt trời, sử

dụng các thuật toán và kỹ thuật để bám

bắt điểm công suất cực đại [12, 13] và

một hướng khác đó là tác động vào hệ

truyền động điều chỉnh vị trí của dàn pin

sao cho tia tới từ mặt trời luôn vuông góc

với dàn pin. Tuy nhiên, để nâng cao chất

lượng quá trình bám theo vị trí mặt trời

thì vấn đề bù nhiễu là rất quan trọng. Và

trong bài báo này giải quyết vấn đề trên.

pdf 10 trang kimcuc 17860
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu, xây dựng hệ truyền động bám vị trí mặt trời nâng cao hiệu quả sử dụng các thiết bị dùng năng lượng mặt trời", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu, xây dựng hệ truyền động bám vị trí mặt trời nâng cao hiệu quả sử dụng các thiết bị dùng năng lượng mặt trời

Nghiên cứu, xây dựng hệ truyền động bám vị trí mặt trời nâng cao hiệu quả sử dụng các thiết bị dùng năng lượng mặt trời
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 26
NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÁM VỊ TRÍ 
MẶT TRỜI NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ 
DÙNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 
RESEARCH AND BUILD SOLAR TRACKING SYSTEM TO HELP IMPROVE 
THE EFFICIENCY OF USING SOLAR ENERGY SYSTEMS 
Trần Văn Tuyên1, Mai Công Khánh1, Lương Thị Thanh Hà1, Đào Thị Lan Phương2, 
Nguyễn Bá Việt3 
 1Học viện Kỹ thuật quân sự, 2Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 
3Trường Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp 
Ngày nhận bài: 03/1/2019, Ngày chấp nhận đăng: 28/3/2019, Phản biện: TS. Phạm Anh Tuân 
Tóm tắt: 
Nghiên cứu các yếu tố tác động đến hệ truyền động bám trạm điện năng lượng mặt trời có ý nghĩa 
quan trọng. 
Bài báo trình bày phương pháp sử dụng bộ điều khiển Fuzzy-PID nhằm nâng cao chất lượng quá trình 
bám theo vị trí mặt trời thông qua việc tự chỉnh định thích hợp các tham số của bộ điều khiển PID 
trong quá trình vận hành hệ thống trạm pin mặt trời, từ đó tận dụng tối đa nguồn năng lượng điện. 
Từ khóa: 
Năng lượng mặt trời, động cơ điện một chiều, bộ điều khiển, fuzzy. 
Abstract: 
This paper has presented research, built PID-fuzzy controller to improve the quality of the solar 
tracking system by adjusting the parameters of PID controller during operation of the solar battery 
station, thereby making the most of electric power. 
Keywords: 
Solar energy, DC electric motors, controllers, fuzzy. 
1. MỞ ĐẦU 
Nghiên cứu ứng dụng các dạng năng 
lượng sạch nói chung và năng lượng mặt 
trời nói riêng luôn là vấn đề được quan 
tâm của các nước trên thế giới [1]. Trong 
đó, các vấn đề kỹ thuật để thực hiện nhận 
được hiệu suất cao nhất từ bức xạ của mặt 
trời luôn không ngừng được nghiên cứu 
và phát triển. Liên quan đến vấn đề này, 
có hai hướng được đề cập đến, đó là dựa 
trên đặc tính V-A của tấm pin mặt trời, sử 
dụng các thuật toán và kỹ thuật để bám 
bắt điểm công suất cực đại [12, 13] và 
một hướng khác đó là tác động vào hệ 
truyền động điều chỉnh vị trí của dàn pin 
sao cho tia tới từ mặt trời luôn vuông góc 
với dàn pin. Tuy nhiên, để nâng cao chất 
lượng quá trình bám theo vị trí mặt trời 
thì vấn đề bù nhiễu là rất quan trọng. Và 
trong bài báo này giải quyết vấn đề trên. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 19 27
2. TỔNG HỢP HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÁM 
NĂNG LƯỢNG ĐIỆN MẶT TRỜI VỚI 
CẤU TRÚC 1 VÒNG ĐIỀU KHIỂN 
DÙNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID 
Với việc xem hệ truyền động bám trạm 
điện năng lượng mặt trời là mô hình liên 
kết đàn hồi hai khối lượng và tính phi 
tuyến cơ bản là khe hở trong bộ truyền 
động bánh răng trục vít, ta có sơ đồ chức 
năng tổng quát như sau [9], [10]: 
Hình 1. Sơ đồ chức năng cấu trúc một vòng 
truyền động bám trạm điện mặt trời 
Đối với động cơ một chiều kích từ độc lập 
(theo chức năng truyền động) là hai 
phương trình vi phân với giả thiết sử dụng 
đã biết [10]: 
dc
M y
dT M M
dt
 (1) 
Trong đó: 
 dc: tốc độ quay phần ứng động cơ; 
 M: gia số mômen quay của động cơ; 
 My: gia số mômen tải; 
: hệ số độ cứng đặc tính cơ; 
TM: hằng số thời gian điện cơ. 
Phương trình mômen có dạng [4], [6], 
[10]: 
. aa a BĐ
e
dM kT k U M
dt k
   (2) 
Trong đó: 
 UBĐ: gia số điện áp trên đầu ra bộ biến 
đổi; 
Ta: hằng số điện từ phần ứng; 
Ke: hằng số tỷ lệ giữa sức điện động và tốc 
độ góc động cơ; 
Ka: hệ số (Ka = 1/rя); rя: điện trở mạch 
phần ứng động cơ. 
Phương trình vi phân của bộ biến đổi điện 
áp sẽ có dạng [10]: 
01
B
a B L va
Đ
Đ Đ Đ Đ
Đ
o B L mct
B L mctĐ
d UT K K K K Т
dt
K K
 

 (3) 
Trong đó: 
KBĐ : hệ số truyền của bộ biến đổi; 
KĐL: hệ số khuếch đại bộ đo lường; 
T01: hằng số thời gian của khâu hiệu 
chỉnh; 
vao: góc quay đặt trước của truyền động 
bám; 
mct: góc quay trục chấp hành. 
Góc mct của trục chấp hành có thể biểu 
diễn bởi phương trình [7]: 
mct
mct
d
dt
  (4) 
Trong đó: 
 mct: gia số tốc độ góc trục chấp hành. 
Phương trình vi phân cho mct được viết 
như sau [6], [7]: 
mct
mct fmct mct у В
dТ М М
dt
   (5) 
Trong đó: 
 MY: gia số mômen góc quay; 
 MB: gia số mômen quay của trục; 
fmct: hệ số ma sát của trục; 
Tmct: hằng số thời gian. 
Phương trình vi phân mômen MY có tính 
đến tuyến tính hóa điều hòa cho khâu 
truyền động với vùng không nhạy và có 
tính đến hệ số C’ sẽ có dạng [6], [10]: 
 ' 0
0
.у dc dc
mct
mct
d М dC q a T
dt dt
dT
dt
 
 
 -
 (6) 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 28
Trong đó: 
C’: hệ số đàn hồi 
 22 arcsin 1b b bq a k П a a a
 (7) 
Như vậy, hệ thống phương trình vi phân 
tuyến tính hóa mô tả động học của quá 
trình truyền động bám trạm điện mặt trời 
sẽ có dạng: 
01
0 0
0
'
0
1 1 ,
. ,
,
,
1 ,
.
Đ
Đ Đ
dc
Y
M M
a
a B dc
e
B B L B L
vao mct
B L
mct
mct
mct
fmctmct
y B mct
mct mct
y dc
Đ Đ
c
Đ Đ Đ
d
d M M
dt T T
d M kK U M
dt K
d U K K T K K
dt T T
K K
T
d
dt
d M M
dt T T
d M dC q a T
dt dt

 
 
 

 
 
 
0
mct
mct
dT
dt
 
 -
 (8) 
Trên cơ sở hệ phương trình (8), ta có sơ 
đồ cấu trúc dưới đây: 
Hình 2. Sơ đồ cấu trúc một vòng điều khiển 
truyền động bám trạm điện mặt trời 
Trên cơ sở sơ đồ cấu trúc hình 2 và hệ 
phương trình vi phân tuyến tính hóa (8), 
bộ điều chỉnh vị trí với một vòng điều 
chỉnh được tổng hợp theo tiêu chuẩn tối 
ưu đối xứng PID. Từ sơ đồ cấu trúc, có sơ 
đồ mô phỏng trên Matlab và kết quả mô 
phỏng như sau: 
Số liệu đầu vào của mô phỏng để đạt kết 
quả đầu ra như hình 4, 7, 17 là góc lệch 
giữa tấm pin mặt trời và tia sáng mặt trời, 
và tín hiệu nhiễu đầu vào là gió. 
Khối đầu vào tín hiệu nhiễu, ở đây là 
mômen tác động của gió. Tính toán tải 
trọng gió cho mỗi hệ thống cụ thể là vấn 
đề phức tạp, vì yêu cầu tính toán không 
chỉ theo đặc điểm khí tượng của khu vực 
nơi được khai thác vận hành, mà còn theo 
đặc điểm của địa hình cụ thể. Đồng thời là 
sự ảnh hưởng của việc phân bố hệ thống 
cạnh các tòa nhà và các công trình nhân 
tạo, các chướng ngại vật tự nhiên, ảnh 
hưởng của các phần tử cấu trúc của chính 
hệ thống và trên sự phân phối lưu lượng gió. 
Tải trên hệ truyền động bám tác động của 
gió hình thành theo 2 khả năng [11]: 
a. Tạo ra mômen quay của tấm thu ánh sáng. 
b. Tạo ra áp lực lên tấm thu ánh sáng, từ 
đó làm tăng lực ma sát trên các ổ bi. 
Cách tiếp cận ở đây là cho phép thực hiện 
đơn giản hóa việc tính toán tải trọng gió 
và đưa nó đến dạng chung nhất, mà không 
đi sâu vào sự đặc biệt của cấu trúc phân 
bố và cấu trúc của từng hệ thống. 
Như vậy, khi tính toán công suất động cơ 
bám, mômen quay tải trọng gió tác động 
lên tấm thu phẳng chữ nhật có thể xác 
định theo công thức: 
0 0
1
8gio M M
М Y C SlkW (2a) 
Giá trị Mgio có thể xác định một cách đơn 
giản như sau: 
0
1
4gio
М SlkW (2b) 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 19 29
Trong đó, S: tiết diện bề mặt tấm thu, 
[m2]; l: chiều dài của tấm thu ánh sáng, m; 
k: hệ số tính toán thay đổi áp lực gió theo 
độ cao; W0: giá trị tiêu chuẩn áp lực gió. 
Khi tính toán mô phỏng để đơn giản hóa, 
nhóm tác giả đã giả định lấy nhiễu đầu 
vào là một hằng số để thuận tiện trong 
quá trình nghiên cứu. 
Hình 3. Sơ đồ mô phỏng trong Matlab 
Kết quả mô phỏng: 
Số liệu đầu vào: góc đặt là 20 độ 
Hình 4. Kết quả mô phỏng 
Nhận xét: Như đã thấy trên hình 4, giá trị 
độ quá chỉnh là 15%, thời gian quá chỉnh 
là 3 s, số dao động là 4, không đáp ứng 
yêu cầu chất lượng quá trình quá độ. 
3. TỔNG HỢP HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÁM 
NĂNG LƯỢNG ĐIỆN MẶT TRỜI VỚI 
CẤU TRÚC 2 VÒNG ĐIỀU KHIỂN 
Để nâng cao hơn chỉ tiêu chất lượng quá 
trình quá độ truyền động bám có thể đưa 
vào liên kết ngược theo tốc độ. Khi tính 
toán hệ số phản hồi theo tốc độ, hệ số 
truyền bộ điều chỉnh tốc độ, hằng số thời 
gian bộ điều chỉnh tốc độ, có thể làm tăng 
độ cứng đặc tính cơ của hệ, làm giảm 
tổng hằng số thời gian điện cơ của hệ, bù 
quán tính bộ biến đổi điều khiển điện áp. 
Phương trình của bộ biến đổi điều khiển 
điện áp và bộ điều chỉnh tốc độ, giả định 
rằng bộ biến đổi điều khiển điện áp không 
có quán tính và bộ điều chỉnh tốc độ là 
khâu tỷ lệ, sẽ có dạng [6], [10]: 
B BĐ Đ TĐU K U (9) 
VT dĐ O cT CU U K  (10) 
Hình 5. Sơ đồ chức năng 2 vòng điều khiển 
Trong đó: 
KBĐ: hệ số truyền bộ biến đổi điều khiển; 
kOC: hệ số phản hồi; 
 UPC: gia số điện áp bộ điều chỉnh tốc độ; 
 UVT: gia số điện áp bộ điều chỉnh vị trí; 
TĐ: bộ điều chỉnh tốc độ. 
Phương trình vi phân biểu diễn động học 
của khâu VT có thể được viết dưới dạng 
sau [10]: 
0 1
VT
K mct vao mctĐL ĐL ĐL
d UT k T k k
dt
   (9) 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 30
Trong trường hợp này, mô hình toán cấu 
trúc 2 vòng điều khiển sẽ có dạng: 
0 1
'
0
1 1 ,
. ,
,
,
,
1 ,
.
mct
dc
Y
M M
a
a B dc
e
B B VT oc dc
VT
L vao L k mct L mct
mct
mct
fmctmct
Đ
Y B mct
mct
y dc
dc
Đ Đ
Đ Đ Đ
d M M
dt T T
d M kK U M
dt K
U k U k
d UT k k T k
dt
d
dt
d M M
dt T T
d M dC q a T
dt dt

 
 

  
 
 
 
0 mct mct
dT
dt
 
 (10) 
Trên cơ sở hệ phương trình (12) và mô 
hình cấu trúc. Sơ đồ cấu trúc mô hình 
trong dạng này trong chương trình Matlab 
và kết quả mô phỏng thể hiện trên hình 
dưới đây: 
Hình 6. Sơ đồ mô phỏng trong Matlab 
Kết quả mô phỏng: 
Số liệu đầu vào mô phỏng: góc đặt 20 độ 
Hình 7. Kết quả mô phỏng 
Nhận xét: Như đã thấy trên hình 7, khi hệ 
thống với 2 vòng điều chỉnh đã cải thiện 
được độ quá chỉnh 12%, thời gian tác 
động 2,5 s và số lần dao động 3, tuy nhiên 
hệ thống vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu 
về độ quá chỉnh cũng như số lần dao động 
khi có ảnh hưởng của khe hở đàn hồi và 
ảnh hưởng của nhiễu tải gió. Để thỏa mãn 
được yêu cầu đối với hệ truyền động bám 
năng lượng điện mặt trời đồng thời giải 
quyết vấn đề tự chỉnh định thích hợp các 
tham số của bộ điều khiển PID, bài báo đề 
xuất phương án xây dựng hệ truyền động 
bám năng lượng mặt trời trên cơ sở bộ 
điều khiển Fuzzy-PID. 
4. TỔNG HỢP HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÁM 
NĂNG LƯỢNG ĐIỆN MẶT TRỜI VỚI 
CẤU TRÚC 1 VÒNG ĐIỀU KHIỂN 
DÙNG BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY-PID 
Các hệ số của bộ điều khiển PID chỉ được 
tính toán cho một chế độ làm việc cụ thể 
của hệ thống, trong quá trình tính toán 
cũng đã tiến hành tuyến tính hóa nhiều 
khâu, nên khi cài đặt vào thực tế cần 
thường xuyên chỉnh định các hệ số này 
cho phù hợp với các chế độ vận hành để 
phát huy tốt hiệu quả của bộ điều khiển. 
Quá trình chỉnh định thường thực hiện 
theo kiểu “thăm dò”. Từ thực tế đó và 
những ưu việt của bộ điều khiển mờ, để 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 19 31
giải quyết vấn đề tự chỉnh định thích hợp 
các tham số của bộ điều khiển PID mà 
không cần “thăm dò” hay chỉnh định 
không tự động, ta có thể thiết kế bộ điều 
khiển mờ ở vòng ngoài để chỉnh định 
tham số bộ PID ở vòng trong. 
Hình 8. Mô hình quan sát 
của hệ thống điều khiển 
Ý tưởng về bộ Fuzzy-PID ở đây là sử 
dụng logic mờ để tối ưu giá trị các tham 
số của bộ điều khiển PID. Bộ điều khiển 
PID có ba tham số KP, KI, KD nằm trong 
các khoảng [KP MIN KP MAX], [KI MIN KI MAX], 
[KD MIN KD MAX]. Ta sẽ quy về dạng chính 
tắc [3]: 
' 
' 
' D 
D D 
P P MIN
P
P MAX P MIN
I I MIN
I
I MAX I MIN
D MIN
D
MAX MIN
K KK
K K
K KK
K K
K KK
K K
Khi đó, các giá trị ' ' ', ,P i DK K K ∈ [0 1], và 
các tham số bộ PID được tính lại: 
'
'
'
( )
( )
( )
P P P MAX P MIN P MIN
I I I MAX I MIN I MIN
D D D MAX D MIN D MIN
K K K K K
K K K K K
K K K K K
Bộ mờ ở đây sẽ gồm 2 đầu vào: sai lệch 
e(t) và vi phân của sai lệch de(t), và ba 
đầu ra cho ba tham số của bộ PID: 
' ' ', ,P i DK K K . Ở đây ta sử dụng mô hình 
Mamdani cho bộ mờ như hình 9. 
Hình 9. Cấu trúc của khối mờ 
Hình 10. Các hàm thuộc sai lệch e(t) 
Việc xây dựng các hàm thuộc, các khoảng 
giá trị của biến vật lý và biến ngôn ngữ 
dựa vào phỏng đoán và kinh nghiệm 
chỉnh định. Do đó việc đánh giá chất 
lượng cũng mất khá nhiều thời gian và 
công sức. Ở đây, với mỗi đầu vào bộ mờ 
ta lập 5 hàm thuộc ứng với 7 biến ngôn 
ngữ: 
e = {AL,AV,AN,K,DN,DV,DL}
de = {AL,AV,AN,K,DN,DV,DL}
Khoảng giá trị của các biến vật lý cho các 
hàm thuộc của sai lệch e(t) phụ thuộc vào 
khoảng giá trị của tín hiệu đo được. Ở 
đây, do tín hiệu đo về là số xung encoder 
trong thời gian lấy mẫu Ts nên ta lấy 
khoảng giá trị của e(t) là [ 1;1]. Khoảng 
này nhỏ vì mục đích điều khiển là bài 
toán điều chỉnh và bài toán đặt ra là tự 
động chỉnh định để có bộ tham số PID 
phù hợp nhất. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 32
Hình 11. Các hàm thuộc của vi phân sai lệch 
de(t) 
Hình 12. Các hàm thuộc của biến ra ' ' 'P i DK ,K ,K 
Khoảng giá trị của các biến vật lý cho các 
hàm thuộc của vi phân sai lệch de(t) ta 
cũng lấy tương tự như đối với e(t). Tuy 
nhiên có một chú ý là khoảng giá trị này 
phụ thuộc thời gian lấy mẫu Ts (đối với vi 
điều khiển). Ở đây, với thời gian lấy mẫu 
25,6 ms thì de(t) ta lấy trong khoảng 
[ 100 100]. 
Các đầu ra ' ' ', ,P i DK K K có dạng giống 
nhau là dạng chuẩn, nên hàm thuộc ta 
cũng lấy cùng dạng như hình 12. Khoảng 
giá trị biến ra là chính tắc [ 3 3]. 
' ' ', , { , , , , , , }P i DK K K AL AV AN K DN DV DL 
Xây dựng luật hợp thành: 
Các luật hợp thành đều có dạng chung 
như sau: 
If (Ez is AL) and (DEz is AL) then (Kdz 
is AL)(Kpz is AL)(Kiz is AL) 
If (Ez is AL) and (DEz is AV) then (Kdz 
is AL)(Kpz is AL)(Kiz is AL) 
If (Ez is AL) and (DEz is AN) then (Kdz 
is AL)(Kpz is AL)(Kiz is AL) 
If (Ez is AL) and (DEz is K) then (Kdz is 
AL)(Kpz is AL)(Kiz is AL) 
Tổng kết lại ta có bảng luật hợp thành: 
 e(t)
de(t) 
AL AV AN K DN DV DL
AL AL AL AL AL AV AN K 
AV AL AL AL AV AN K DN
AN AL AL AV AN K DN DV
K AL AV AN K DN DV DL
DN AV AN K D DV DL DL
DV AN K DN DV DL DL DL
DL K DN DV DL DL DL DL
Hình 13. Bảng luật hợp thành mờ 
Hình 14. Bảng luật hợp thành mờ 
Mô phỏng trong simulink: 
Hình 15. Sơ đồ khối F-PID 
Hình 16. Sơ đồ mô phỏng trong Matlab 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 19 33
Kết quả mô phỏng: 
Số liệu đầu vào mô phỏng: góc đặt 20 độ 
Hình 17. Kết quả mô phỏng 
Nhận xét: Như đã thấy trên hình 17, giá 
trị độ quá chỉnh là 0% cải thiện hơn so với 
bộ điều khiển PID, thời gian quá chỉnh 
giảm hơn là 3,2 s, đáp ứng yêu cầu chất 
lượng quá trình quá độ. 
5. MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 
Một hệ thống điều khiển truyền động điện 
bám trạm quang điện năng lượng mặt trời 
đã được nhóm đề tài mô hình hóa trên 
thực tế với sơ đồ chức năng [2]: 
Hình 18. Sơ đồ chức năng 
hệ thống bám năng lượng mặt trời 
Hình 19. Mô hình hệ thống 
bám năng lượng mặt trời 
Hình 18 là sơ đồ chức năng của hệ thống. 
Còn hình 19 là sơ đồ mô hình thực tế sau 
khi thiết kế bộ điều khiển F-PID, nhóm 
tác giả làm mô hình thực nghiệm để kiểm 
chứng lại kết quả mô phỏng và thực tế sau 
nhằm mục đích kiểm tra kết quả lý thuyết, 
chạy thử trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt. 
6. KẾT LUẬN 
Bài báo đã trình bày việc tổng hợp hệ 
truyền động bám trạm điện năng lượng 
mặt trời với cấu trúc cơ bản là 1 vòng 
điều khiển và 2 vòng điều khiển với bộ 
điều khiển PID và Fuzzy-PID. Thông qua 
kết quả của phương pháp tổng hợp hệ 
truyền động bám trên, có thể thấy việc sử 
dụng hệ truyền động bám trên cơ sở bộ 
điều chỉnh Fuzzy-PID cho chất lượng quá 
trình quá độ tốt nhất, mặt khác còn khắc 
phục được nhược điểm không tự chỉnh 
định thích hợp các tham số của bộ điều 
khiển PID. Vì vậy bài báo đề xuất sử 
dụng cấu trúc 1 vòng điều khiển dùng bộ 
điều khiển Fuzzy-PID làm bộ điều khiển 
hệ thống bám để tận dụng tối đa nguồn 
năng lượng quý giá từ mặt trời. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] NguyÔn V¨n Bèn, Hoμng Dương Hïng. N¨ng lượng mÆt trêi, lý thuyÕt vμ øng dông. Trường 
§¹i häc Kü thuËt §μ N½ng. N¨m 2004, (Tr. 20-30). 
[2] Lª V¨n Doanh (chñ biªn), NguyÔn ThÕ C«ng, TrÇn V¨n ThÞnh. §iÖn tö c«ng suÊt. Nhμ xuÊt 
b¶n Khoa häc vμ Kü thuËt. N¨m 2005, (Tr. 112-135). 
[3] NguyÔn Như HiÒn, L¹i Kh¾c L·i. HÖ mê vμ n¬ron trong kü thuËt ®iÒu khiÓn. Nhμ xuÊt b¶n 
Khoa häc tù nhiªn vμ C«ng nghÖ. N¨m 2007, (Tr. 50-80). 
[4] Bïi Quèc Kh¸nh, NguyÔn V¨n LiÔn, NguyÔn ThÞ HiÒn. TruyÒn ®éng ®iÖn. Nhμ xuÊt b¶n Khoa 
häc vμ Kü thuËt. N¨m 2005, (Tr. 3-25). 
[5] NguyÔn Phương Hßa (chñ biªn), Huúnh Th¸i Hoμng. Lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng. Nhμ xuÊt 
b¶n §¹i häc Quèc gia thμnh phè Hå ChÝ Minh. N¨m 2005. 
[6] Ph¹m TuÊn Thμnh. M« pháng c¸c hÖ ®iÖn c¬. Nhμ xuÊt b¶n Qu©n ®éi nh©n d©n. N¨m 2011., 
(Tr. 225-250). 
[7] §μo Hoa ViÖt. Ph©n tÝch vμ tæng hîp hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn tù ®éng. Häc viÖn Kü thuËt 
qu©n sù. N¨m 2010, (Tr. 250-290). 
[8] Nekoukar, A. Erfanian. “Adaptive fuzzy terminal sliding mode control for a class of MIMO 
uncertain nonlinear systems”, Fuzzy Sets Syst. 179 (2011) 34-49. 
[9] Tran Xuan Tinh, Pham Tuan Thanh, Tran Van Tuyen, Nguyen Van Tien, Dao Phuong Nam. 
“A Fuzzy Adaptive Sliding Mode Controller for Uncertain Nonlinear Multi Motor Systems”, 
MATEC Web of Conferences 161, 02013 (2018), 13th International Scientific - Technical 
Conference on Electromechanics and Robotics “Zavalishin’s Reading”. 2018. 
[10] LuËn v¨n Th¹c sÜ Kü thuËt, Hoμng V¨n Hμ, “Nghiªn cøu hÖ thèng ®iÒu khiÓn truyÒn ®éng ®iÖn 
b¸m tr¹m quang ®iÖn n¨ng lượng mÆt trêi”. Häc viÖn Kü thuËt qu©n sù. N¨m 2017. 
[11] Noppadol Pudchuen, Thanapon Sorndach, Pornsak Srisungsitthisunti. Rooftop Solar Panel 
Cleaning Robot Using Omni Wheels. DOI: 10.1109/ICEI18.2018.8448530. Conference: 2018 
2nd International Conference on Engineering Innovation (ICEI). 
[12] Aamod Khatiwada, Sirapa Shrestha, Dhakal. Application of Maximum Power Point Tracking 
Algorithm for Determination of the Solar Electric Potential in Gorkha Bazzar, Nepal. 
International Journal Of Advance Research And Innovative Ideas In Education 5(2):2626-2637 
April 2019. 
[13] M. Morad, H.A El-Maghawry, K.I. Wasfy, A developed solar-powered desalination system for 
enhancing fresh water productivity Solar Energy Engineering, 146 (2017). 
[14] Андреев В.П., Сабинин Ю.А. Основы электропривода. Госэнергоиздат. Л., 1963. 
[15] Бесекерский В.А. Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. СПб, 
«Профессия», 2004, стр. 115-140. 
[16] Овсянников Е.М.,Особенности следящих электроприводов гелиоустановок. //Труды МЭИ 
вып.400. Издательство МЭИ 1979, стр. 220-250ю 
[17] СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия. М.: Госстрой России, ГУП ЦПП. 2003, стр. 110-135. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 19 35 
Giới thiệu tác giả: 
Tác giả Trần Văn Tuyên tốt nghiệp Trường Đại học Kỹ thuật hàng không 
Matxcơva năm 2009, Bảo vệ luận án Tiến sĩ khoa học tại Trường Đại học 
Hàng không Matxcơva năm 2012. Hiện tác giả là giảng viên Bộ môn Kỹ thuật 
điện, Khoa Kỹ thuật điều khiển, Học viện Kỹ thuật quân sự. 
Lĩnh vực nghiên cứu: phân tích và tổng hợp và xử lý thông tin các hệ thống 
điều khiển, điều khiển các hệ thống điện cơ, nghiên cứu về hệ thống năng 
lượng điện mặt trời. 
Tác giả Mai Công Khánh tốt nghiệp đại học tại Học viện Kỹ thuật quân sự 
chuyên ngành tự động hóa năm 2011. Hiện tác giả là học viên cao học tại 
Học viện Kỹ thuật quân sự. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_xay_dung_he_truyen_dong_bam_vi_tri_mat_troi_nang.pdf