Truyền động động cơ không đồng bộ không cảm biến tốc độ với ước lượng điện trở rô to sử dụng mạng nơ ron nhân tạo

Bài báo trình bày hệ truyền động động cơ không đồng bộ ba pha không

cảm biến tốc độ điều khiển véc tơ gián tiếp với điện trở rô to được ước lượng sử

dụng mạng nơ ron nhân tạo. Việc ước lượng điện trở rô to đã cải thiện và nâng cao

chất lượng của hệ truyền động. Điện trở rô to được ước lượng sử dụng mạng nơ ron

với luật cập nhật có hệ số mô men chỉnh hướng thích nghi theo từng chu kỳ lấy mẫu

làm tăng nhanh tốc độ hội tụ và độ chính xác của việc ước lượng điện trở rô to. Tốc

độ động cơ được ước lượng sử dụng các thành phần từ thông rò của mô hình điện

áp động cơ không đồng bộ. Kết quả mô phỏng sử dụng phần mềm Matlab/ Simulink

cho thấy tốc độ được ước lượng bám tốc độ thực, đồng thời sai số giữa điện trở rô

to được ước lượng bằng mạng nơ ron với điện trở rô to danh định là rất nhỏ.

pdf 12 trang kimcuc 8020
Bạn đang xem tài liệu "Truyền động động cơ không đồng bộ không cảm biến tốc độ với ước lượng điện trở rô to sử dụng mạng nơ ron nhân tạo", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Truyền động động cơ không đồng bộ không cảm biến tốc độ với ước lượng điện trở rô to sử dụng mạng nơ ron nhân tạo

Truyền động động cơ không đồng bộ không cảm biến tốc độ với ước lượng điện trở rô to sử dụng mạng nơ ron nhân tạo
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
P. V. Tuấn, , T. H. Nguyên, “Truyền động động cơ  mạng nơ ron nhân tạo.” 46 
TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ KHÔNG CẢM 
BIẾN TỐC ĐỘ VỚI ƯỚC LƯỢNG ĐIỆN TRỞ RÔ TO SỬ DỤNG 
MẠNG NƠ RON NHÂN TẠO 
Phạm Văn Tuấn1*, Phạm Hùng Phi1, Nguyễn Thanh Sơn1, Thái Hữu Nguyên2 
Tóm tắt: Bài báo trình bày hệ truyền động động cơ không đồng bộ ba pha không 
cảm biến tốc độ điều khiển véc tơ gián tiếp với điện trở rô to được ước lượng sử 
dụng mạng nơ ron nhân tạo. Việc ước lượng điện trở rô to đã cải thiện và nâng cao 
chất lượng của hệ truyền động. Điện trở rô to được ước lượng sử dụng mạng nơ ron 
với luật cập nhật có hệ số mô men chỉnh hướng thích nghi theo từng chu kỳ lấy mẫu 
làm tăng nhanh tốc độ hội tụ và độ chính xác của việc ước lượng điện trở rô to. Tốc 
độ động cơ được ước lượng sử dụng các thành phần từ thông rò của mô hình điện 
áp động cơ không đồng bộ. Kết quả mô phỏng sử dụng phần mềm Matlab/ Simulink 
cho thấy tốc độ được ước lượng bám tốc độ thực, đồng thời sai số giữa điện trở rô 
to được ước lượng bằng mạng nơ ron với điện trở rô to danh định là rất nhỏ. 
Từ khóa: Mạng nơ ron nhân tạo (ANN); Điều khiển tựa từ thông gián tiếp (IFOC); Ước lượng tốc độ; Ước 
lượng điện trở rô to. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Nghiên cứu về điều khiển không cảm biến tốc độ động cơ không đồng bộ là một mảng 
quan trọng của nghiên cứu hệ truyền động động cơ không đồng bộ. Ở đó, tốc độ được ước 
lượng bằng một thuật toán để thay cho việc đo lường. Do vậy, ưu điểm của hệ truyền động 
không cảm biến là: giảm sự phức tạp của phần cứng, giảm giá thành sản phẩm, giảm chi 
phí bảo dưỡng và nâng cao độ tin cậy ([1]÷[5]). 
Chất lượng của hệ truyền động động cơ không đồng bộ không cảm biến tốc độ phụ 
thuộc vào giá trị điện trở rô to, tuy nhiên trong quá trình làm việc điện trở rô to có thể biến 
thiên tới 100% do sự thay đổi nhiệt độ, tần số rô to và lấy lại các thông tin này với một mô 
hình nhiệt hoặc một cảm biến nhiệt độ là rất khó khăn, phức tạp đặc biệt đối với động cơ 
không đồng bộ rô to lồng sóc [5]; Do đó, việc ước lượng điện trở rô to trong quá trình làm 
việc của động cơ sẽ cải thiện và nâng cao chất lượng của hệ truyền động. 
Thuật toán ước lượng điện trở rô to đã được đề cập trong nhiều tài liệu nghiên cứu như: 
Các phương pháp được đề cập trong [2], [3] dựa trên sự thích nghi tham chiếu mô hình 
(MRAS) của từ thông hoặc công suất phản kháng; bộ lọc Kalman mở rộng đã được sử 
dụng để nhận dạng điện trở rô to trong [4]. Các phương pháp ước lượng này đều trong 
điều kiện trạng thái động lực của động cơ ổn định, do đó, trong quá trình làm việc thực tế 
của động cơ, tốc độ hội tụ về giá trị chính xác của điện trở rô to thường chậm và có sai số 
lớn. Gần đây, phương pháp ước lượng điện trở rô to sử dụng mạng nơ ron nhân tạo được 
sử dụng rộng rãi, trong đó các trọng số có thể hiệu chỉnh của mạng nơ ron được cập nhật 
sử dụng thuật toán lan truyền ngược sai số với hệ số học và hệ số mô men chỉnh hướng là 
các giá trị được chọn trước và không thay đổi [5]. 
Bài báo này trình bày một phương pháp mới để ước lượng điện trở rô to sử dụng mạng 
nơ ron nhân tạo với luật cập nhật có hệ số mô men chỉnh hướng thích nghi theo từng chu 
kỳ lấy mẫu để tăng tốc độ hội tụ và độ chính xác của việc ước lượng điện trở rô to. 
2. ĐIỀU KHIỂN TỰA TỪ THÔNG RÔ TO GIÁN TIẾP HỆ TRUYỀN ĐỘNG 
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ KHÔNG CẢM BIẾN TỐC ĐỘ 
2.1. Điều khiển tựa từ thông rô to 
Hiện nay, phương pháp điều khiển véc tơ tựa từ thông rô to (FOC) là phương pháp phổ 
biến để cải thiện hoặc nâng cao hiệu suất của hệ truyền động động cơ không đồng bộ [1]. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 51, 10 - 2017 47
Nguyên lý FOC dựa trên mô hình hai pha của máy điện không đồng bộ. Véc tơ dòng điện 
stato có thể phân tích thành hai thành phần: thành phần từ thông isd (thành phần tạo ra từ 
thông) và thành phần mômen isq (tạo ra mômen của động cơ). Hai thành phần d/q của dòng 
điện có thể tách rời và có thể được điều khiển một cách độc lập giống như trong máy điện 
một chiều. Đồ thị véc tơ phương pháp điều khiển FOC được trình bày như hình 1; Sơ đồ 
tổng quát của FOC được trình bày như hình 2. 
Hình 1. Đồ thị véc tơ phương pháp điều khiển tựa từ thông rô to. 
Phương pháp FOC được chia thành hai loại: Điều khiển tựa từ thông rô to trực tiếp 
(DFOC) và điều khiển tựa từ thông rô to gián tiếp (IFOC). 
 DFOC: Trong điều khiển véc tơ tựa từ thông rô to trực tiếp, góc từ thông θ thu được 
bằng cách sử dụng cảm biến đo từ thông gắn bên trong động cơ để đo từ thông và tính toán 
góc từ thông rô to θ. Tuy nhiên, việc sử dụng cảm biến để đo từ thông rất khó thực hiện, vì 
đặt cảm biến bên trong động cơ chỉ có thể thực hiện trong quá trình sản xuất động cơ. Một 
phương án khác là có thể ước lượng từ thông rô to sử dụng mô hình điện áp [1] như được 
chỉ ra ở (1) và (2). 
'r
rd sd s sd s sd
m
'r
rq sq s sq s sq
m
L
(v R i ) dt L i
L
L
(v R i ) dt L i
L
  
  
(1) 
Ở đây: 
'
s sL L  , với 
2
m
r s
L
1
L L
 được gọi là hệ số từ thông rò. 
Từ đó suy ra: 
 2 2
r rd rq
rq1
rd
tan 
   
 
 
 
(2) 
Nhược điểm của việc sử dụng mô hình điện áp để ước lượng từ thông rô to là: Ở vùng 
tần số rất thấp (tốc độ động cơ gần bằng zero), điện áp stato thấp và sự biến thiên của điện 
trở stato do nhiệt độ tăng làm giảm độ chính xác của ước lượng từ thông rô to. 
 IFOC: Góc từ thông rô to θ thu được từ góc vị trí rô to r và góc trượt sl như sau: 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
P. V. Tuấn, , T. H. Nguyên, “Truyền động động cơ  mạng nơ ron nhân tạo.” 48 
 r sl r sl( .p )dt     (3) 
Trong đó, ωr có thể dùng cảm biến tốc độ để đo hoặc có thể dùng bộ quan sát để ước 
lượng, ωsl được tính như sau: 
*
m sq
sl *
r r
L i
T
 

 (4) 
Hình 2. Sơ đồ tổng quát của FOC. 
Phương pháp IFOC cũng tương tự như phương pháp DFOC ngoại trừ góc từ thông rô 
to θ được xác định như (3) mà không dùng cảm biến để đo từ thông rô to hay bộ quan sát 
từ thông. Do vậy, phương pháp IFOC không gặp vấn đề ở tốc độ thấp như DFOC nên phù 
hợp với hầu hết các hệ thống mà phải hoạt động ở tốc độ gần bằng không. 
2.2. Điều khiển tựa từ thông rô to gián tiếp không cảm biến tốc độ (Sensorless IFOC) 
Trong sơ đồ IFOC sử dụng khâu ước lượng tốc độ (hình 3), các giá trị đầu vào và các 
giá trị tính toán được xác định như sau: 
 Tính toán i*sd và i
*
sq 
*
* r
sd
m
i
L

 (5) 
Từ phương trình (3) ta có: 
*
* e r
sq *
m r
2T L
i
3pL

 (6) 
 Biến đổi Clark: để chuyển đổi dòng điện và điện áp từ hệ trục toạ độ 3 pha sang 2 
pha α-β: 
s a
s a b
x x
1
x (x 2x )
3

 (7) 
 Biến đổi Park: để chuyển đổi dòng điện và điện áp từ hệ trục toạ độ α-β sang hệ 
trục d-q: 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 51, 10 - 2017 49
sd s s
sq s s
x x cos x sin
x x sin x cos
 
 
   
   
 (8) 
 Tính toán v*sd và v
*
sq 
* * id
sd sd sd pd
iq* *
sq sq sq pq
K
v (i i )(K )
s
K
v (i i )(K )
s
 (9) 
 Biến đổi Park ngược: để chuyển đổi hệ trục toạ độ d-q sang hệ trục α-β: 
s sd sq
s sd sq
v v cos v sin
v v sin v cos

   
   
 (10) 
 Tính toán góc từ thông rô to θ theo (3). 
Các phương trình từ (5) đến (10) được phân tích và trình bày trong [6]. 
Hình 3. Cấu trúc hệ truyền động động cơ không đồng bộ điều khiển tựa từ thông 
gián tiếp (IFOC) sử dụng khâu ước lượng tốc. 
2.3. Ước lượng tốc độ động cơ 
Tốc độ rô to được có thể được tổng hợp từ các phương trình trạng thái của động cơ 
không đồng bộ [5] và được viết như sau: 
  
vm vm
rqvm vm vm vmrd m
r rd rq r rd sq rq sd2
r r
d d L1
[( . . ) R ( i i )]
dt dt L
 
    

 (11) 
Trong đó: rR là điện trở rô to ước lượng và sẽ được xác định ở mục 3. 
3. ƯỚC LƯỢNG ĐIỆN TRỞ RÔ TO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ SỬ DỤNG 
MẠNG NƠ RON NHÂN TẠO 
Các đầu ra của mô hình tham chiếu (Reference Model) là các thành phần từ thông rò 
được tính toán như (1). 
Mặt khác, các phương trình của mô hình thích nghi [1] có dạng như sau: 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
P. V. Tuấn, , T. H. Nguyên, “Truyền động động cơ  mạng nơ ron nhân tạo.” 50 
im im im
rd m sd rd r r rq
r
im im im
rq m sq rq r r rd
r
1
L i T dt
T
1
L i T dt
T
    
    
 (12) 
Với Ts là khoảng thời gian lấy mẫu và Tr= Lr/Rr là hằng số thời gian điện từ của rô to. 
Bằng phương pháp sai phân hệ phương trình (12) ta có: 
 nm
r 1 1 2 2 3 3(k) W X W X W X 
 
 (13) 
Ở đây: 
nm
rd
1 nm
rq
(k 1)
X
(k 1)
  
 
, 
nm
rq
2 nm
rd
(k 1)
X
(k 1)
  
 
, 
sd
3
sq
i (k 1)
X
i (k 1)
, s1
r
T
W 1
T
 , 
2 r sW T  , 
s
3 m
r
T
W L
T
 . 
Hình 4 là bộ ước lượng điện trở rô to dựa trên MRAS bao gồm một mạng nơ ron huấn 
luyện bằng thuật toán lan truyền ngược sai số. 
Mạng nơ ron được viết ở phương trình (13) được chỉ ra trong hình 5. Mạng nơ ron này 
được sử dụng để ước lượng điện trở rô to Rr (thông qua ước lượng hằng số thời gian rô to 
Tr). Sử dụng thuật toán học lan truyền ngược sai số để hiệu chỉnh các trọng số W1 và W3 
với hệ số mô men chỉnh hướng α thích nghi theo từng chu kỳ lấy mẫu. Các trọng số của 
mạng W1, W3 được tìm ra từ việc huấn luyện mạng sao cho cho hàm bình phương sai số 
E1 là nhỏ nhất. 
Hình 4. Cấu trúc của hệ thống mạng nơ ron để ước lượng điện trở rô to. 
Hình 5. Mô hình mạng nơ ron hai lớp. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 51, 10 - 2017 51
 
22 vm nm
1 1 r r
1 1
E (k)
2 2
   
   
 (14) 
W1 được xác định như sau: 
 1 1 1 1W (k) W (k 1) W (k) W (k 1) (15) 
Ở đây: α là mô men chỉnh hướng học; 
T
vm nm nm1
1 r r r
1
E
W (k) (k) (k) I (k 1)
W
    
 
   
 (16) 
Tương tự ta cũng có: 
 3 3 3 3W (k) W (k 1) W (k) W (k 1) (17) 
Với: 
T
vm nm nm1
3 r r r
3
E
W (k) (k) (k) Ii (k 1)
W
   
 
   
 (18) 
Ở đây hệ số mô men chỉnh hướng là một hàm thích nghi, thay đổi theo từng chu kỳ lấy 
mẫu, làm tăng tốc độ hội tụ của từ thông (mô hình mạng nơ ron): 
i
i i
E / W (k)
E / W (k 1) E / W (k)
 
   
 (19) 
Trọng số W1 , W3 được hiệu chỉnh bằng việc đào tạo dựa vào (15), (17). Điện trở rô to 
được ước lượng như sau: 
 r 1
r
s
L (1-W )
R
T
 hoặc  r 3r
m s
L W
R
L T
 (20) 
4. PHÂN TÍCH VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 
4.1. Phân tích 
Sơ đồ khối của hệ truyền động động cơ không đồng bộ không cảm biến tốc độ điều 
khiển tựa từ thông rô to gián tiếp với điện trở rô to được ước lượng, được chỉ ra trên hình 
6. Trong đó: Bộ điều khiển IFOC đã được trình bày ở mục 2.2 với tốc độ ước lượng được 
chỉ ra ở phương trình (11); điện trở rô to được ước lượng dựa vào mạng nơ ron nhân tạo và 
đã được chỉ ra ở (20). 
Bảng 1. Các thông số của động cơ mô phỏng. 
TT Thông số Giá trị 
1 Công suất định mức (Pđm) 2 HP 
2 Điện áp định mức (Uđm) 380 V 
3 Tần số định mức (fđm) 50 Hz 
4 Điện trở stato (Rs) 10 Ω 
5 Điện trở rô to (Rr) 6,3 Ω 
6 Điện cảm stato (Ls) 0,46 H 
7 Điện cảm rô to (Lr) 0,46 H 
8 Hỗ cảm (Lm) 0,42 H 
9 Mô men quán tính (J) 0,03 kgm2 
10 Số cực (P) 4 
11 Mô men tải (TL) 4,5 Nm 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
P. V. Tuấn, , T. H. Nguyên, “Truyền động động cơ  mạng nơ ron nhân tạo.” 52 
Trong nghiên cứu này, phần mềm Matlab/Simulink được sử dụng để mô phỏng hệ 
truyền động động cơ không đồng bộ ba pha không cảm biến tốc độ với ước lượng điện trở 
rô to (hình 7), các thông số của động cơ không đồng bộ ba pha được cho như bảng 1. 
Hình 6. Sơ đồ khối của hệ truyền động động cơ không đồng bộ IFOC 
không cảm biến tốc độ với ước lượng điện trở rô to. 
Hình 7. Sơ đồ mô phỏng hệ truyền động động cơ không đồng bộ IFOC không cảm biến 
tốc độ với ước lượng điện trở rô to sử dụng Matlab- Simulink. 
4.2. Kết quả mô phỏng 
Sau một số phép thử với các giá trị khác nhau của khoảng thời gian lấy mẫu, giá trị 
cuối cùng được chọn là Ts= 10 μs. Trong mô hình mô phỏng từ thông đặt là 0,85 Wb; Giả 
thiết điện trở rô to biến thiên từ 6,3 Ω đến 10,3 Ω trong quá trình mô phỏng (trong khoảng 
từ 0÷5 giây). Ta có các kết quả và nhận xét sau: 
* Khi mô men tải và tốc độ đặt không thay đổi (TL = 4,5 Nm; tốc độ đặt= 500 vòng/ 
phút) nhưng chưa cho bộ ước lượng điện trở rô to tác động: 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 51, 10 - 2017 53
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
-10
-5
0
5
10
15
Giay
N
.m
Momen tai
Momen dien tu
(a) 
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
(Giay)
V
o
n
g
/p
h
u
t
Toc do dat
Toc do thuc
Toc do uoc luong
(b) 
Hình 8. (a) Mô men tải và mô men điện từ; 
(b) Tốc độ của động cơ bao gồm tốc độ đặt, tốc độ thật, tốc độ ước lượng. 
* Khi mô men tải và tốc độ đặt không thay đổi (TL = 4,5 Nm; tốc độ đặt= 500 vòng/ 
phút) và cho bộ ước lượng điện trở rô to tác động: 
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
-10
-5
0
5
10
15
20
Giay
N
.m
Momen tai
Momen dien tu
(a) 
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
(Giay)
V
o
n
g
/p
h
u
t
Toc do dat
Toc do thuc
Toc do uoc luong
 (b) 
Hình 9. (a) Mô men tải và mô men điện từ; 
(b) Tốc độ của động cơ bao gồm tốc độ đặt, tốc độ thật, tốc độ ước lượng. 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
P. V. Tuấn, , T. H. Nguyên, “Truyền động động cơ  mạng nơ ron nhân tạo.” 54 
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
(Giay)
(O
h
m
)
Dien tro thuc Roto
Dien tro Roto uoc luong
Hình 10. Điện trở rô to bao gồm: điện trở thật và điện trở ước lượng trong trường hợp 
mô men tải và tốc độ không thay đổi. 
* Khi mô men tải và tốc độ đặt hay đổi: Mô men tải thay đổi từ 4.5 đến 6.0 Nm tại thời 
điểm t= 3 giây; tốc độ đặt thay đổi từ 500÷800 vòng/ phút tại thời điểm t= 2 giây nhưng 
chưa cho bộ ước lượng điện trở rô to tác động: 
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
-10
-5
0
5
10
15
20
Giay
N
.m
Momen tai
Momen dien tu
(a) 
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
0
200
400
600
800
1000
1200
(Giay)
V
o
n
g
/p
h
u
t
Toc do dat
Toc do thuc
Toc do uoc luong
 (b) 
Hình 11. (a) Mô men tải và mô men điện từ; 
(b) Tốc độ của động cơ bao gồm tốc độ đặt, tốc độ thật, tốc độ ước lượng. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 51, 10 - 2017 55
* Khi mô men tải và tốc độ đặt hay đổi: Mô men tải thay đổi từ 4.5 đến 6.0 Nm tại thời 
điểm t= 3 giây; tốc độ đặt thay đổi từ 500÷800 vòng/ phút tại thời điểm t= 2 giây và cho 
bộ ước lượng điện trở rô to tác động: 
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
-10
-5
0
5
10
15
20
Giay
N
.m
Momen tai
Momen dien tu
(a) 
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
0
200
400
600
800
1000
1200
(Giay)
V
o
n
g
/p
h
u
t
Toc do dat
Toc do thuc
Toc do uoc luong
 (b) 
Hình 12. (a) Mô men tải và mô men điện từ; 
(b) Tốc độ của động cơ bao gồm tốc độ đặt, tốc độ thật, tốc độ ước lượng. 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
P. V. Tuấn, , T. H. Nguyên, “Truyền động động cơ  mạng nơ ron nhân tạo.” 56 
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
(Giay)
(O
h
m
)
Dien tro thuc Roto
Dien tro Roto uoc luong
Hình 13. Điện trở rô to bao gồm: điện trở thật và điện trở ước lượng trong trường hợp 
mô men tải và tốc độ thay đổi. 
Sau khi kết thúc quá trình mô phỏng ta có một số nhận xét như sau: 
 Mô men của động cơ ổn định và bằng mô men tải ở thời điểm tốc độ thực của động 
cơ ổn định và có giá trị bằng tốc độ đặt. 
 Khi có bộ ước lượng điện trở rô to tác động, tốc độ ước lượng bám sát giá trị tốc độ 
thực với sai số rất nhỏ. 
 Điện trở rô to được ước lượng bám sát với điện trở rô to danh định. 
5. KẾT LUẬN 
Bài báo đã trình bày một phương pháp mới để ước lượng điện trở rô to trong quá trình 
làm việc sử dụng mạng nơ ron nhân tạo cho hệ truyền động động cơ không đồng bộ không 
cảm biến tốc độ điều khiển tựa từ thông rô to gián tiếp. Điện trở rô to đã được ước lượng 
dựa vào thuật toán lan truyền ngược với luật cập nhật có hệ số mô men chỉnh hướng thích 
nghi. Vì giá trị điện trở rô to thay đổi trong quá trình làm việc của động cơ mà tốc độ ước 
lượng chỉ ra ở (11) phụ thuộc vào giá trị điện trở này, mặt khác điện trở rô to cũng được 
đưa vào bộ điều khiển IFOC thông qua phương trình (4). Do đó, việc ước lượng điện trở rô 
to sẽ cải thiện và nâng cao độ chính xác của ước lượng tốc độ đồng thời nâng cao độ chính 
xác và chất lượng của hệ truyền động. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Son T.Nguyen, Phi H.Pham, Tuan V.Pham, Hoa X.Ha, Cong T.Nguyen, Phi C.Do- 
Hanoi University of Science and Technology, Vietnam, “A Sensorless Three-Phase 
Induction Motor Drive Using Indirect Field Oriented Control and Artificial Neural 
Network,” ICIEA 2017 The 12th IEEE conference on industrial electronics and 
application 18–20 June 2017, Siem Reap, Cambodia;  page: 
1451÷1456. 
[2]. Zhen-Guo Lee, Seok-Kwon Jeong “Simultaneous Estimation of Rotor Speed and 
Rotor Resistance of an IM Using Variable Rotor Flux,” Journal of Power Electronics, 
Vol. 5, No. 4, 10/ 2005. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 51, 10 - 2017 57
[3]. T. Nouguchi, S. Kondo, and I. Takahashi, “Field-oriented control of an induction 
motor with robust on-line tuning of its parameters,” IEEE Tran. Ind. Appl., vol. 33, 
pp. 35–42, Jan./ Feb. 1997. 
[4]. L. C. Zai and T. A. Lipo, “An extended Kalman filter approach in rotor time constant 
measurement in PWM induction motor drives,” In Proc. Conf. Rec. IEEE-IAS Annu. 
Meeting, 1987, pp. 177–183. 
[5]. Baburaj Karanayil, Muhammed Fazlur Rahman, and Colin Grantham, “Identification 
of Induction Motor Parameters in Industrial Drives with Artificial Neural Networks,” 
Accepted 4 January 2009, Hindawi Publishing Corporation Advances in Fuzzy 
Systems Volume 2009, Article ID 241809, 10 pages doi:10.1155/2009/241809. 
[6]. Phạm Văn Bình, “Máy điện tổng quát”, Nhà xuất bản Giáo dục, năm 2008. 
ABSTRACT 
A SENSORLESS INDUCTION MOTOR DRIVE WITH ROTOR RESISTANCE 
ESTIMATION USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS 
 In this paper, an indirect vector controlled sensorless three phase induction 
motor drive with rotor resistance esitmation using atificial neural network is 
presented. The exact rotor resistance estimation can significantly improve the 
performance of the drive system. Rotor resistance is estimated using artificial 
neural network with updated law having momentum coefficient adaptive following 
sampling time, Accelerating the convergence and accuracy of rotor estimation. The 
motor speed is estimated using the rotor flux-linkage components of voltage model 
of inducton motor. The simulation results obtained using The matlab/ Simulink 
software show that the estimated motor speed always tracks the actual motor speed, 
at the same time, the error between the estimated rotor resistance using the neural 
network and the nominal rotor resistance is very small. 
Keywords: Artificial neural network (ANN); Indirect field oriented control (IFOC); Speed estimation; Rotor 
resistance estimation. 
Nhận bài ngày 19 tháng 7 năm 2017 
Hoàn thiện ngày 05 tháng 10 năm 2017 
Chấp nhận đăng ngày 25 tháng 10 năm 2017 
Địa chỉ: 1 Đại học Bách khoa Hà Nội; 
 2 Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh. 
 * Email: tuanvp.bk@gmail.com. 

File đính kèm:

  • pdftruyen_dong_dong_co_khong_dong_bo_khong_cam_bien_toc_do_voi.pdf