Tóm tắt:
Nghiên cứu này thiết kế bộ điều khiển trượt dựa vào hàm hyperbolic tangent (SMC-tanh) để điều khiển trực tiếp công suất máy phát điện gió nguồn kép. Đây là loại máy điện ba pha không đồng bộ với cuộn dây rotor hở có thể được cấp điện bằng điện áp bên ngoài và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công suất cao. Bộ điều khiển đề xuất được thiết kế để đảm bảo công suất thực tế của máy phát điện nguồn kép bám theo công suất mong muốn trong thời gian hữu hạn. Hàm herperbolic tangent được sử dụng để giảm hiện tượng dao động tần số cao (còn gọi là chattering) quanh mặt trượt. Tính ổn định của hệ thống được chứng minh bằng lý thuyết Lyapunov. Các kết quả mô phỏng với MATLAB/Simulink cho thấy hiệu quả của bộ điều khiển đề xuất với độ vọt lố là 0(%), sai số xác lập hội tụ về 0, thời gian tăng, thời gian xác lập của công suất hiệu dụng và công suất phản kháng tương ứng là 0,002(s), 0,0031(s) và 0,002(s), 0,0036(s).
Từ khóa: Điều khiển trượt, Hàm hyperbolic tangent, Chattering, Công suất, Máy phát điện gió nguồn kép.
Sliding mode power tracking control based on hyperbolic tangent function of doubly fed induction generator Abstract: This article designs a sliding mode controller based on hyperbolic tangent function (SMC-tanh) to power direct control for a doubly fed induction generator (DFIG). The DFIG is an electrical asynchronous three-phase machine with open rotor windings which can be fed by external voltages and widely used in high power fields. The proposed controller was designed to ensure that the actual powers of the DFIG follow the desired powers in a finite time. The hyperbolic function was used to reduce the chattering phenomenon around the sliding surface. The stability of the system was proven by Lyapunov's theory. Simulation results in MATLAB/Simulink showed the effectiveness of the proposed controller without the overshoot, the steady-state converges to 0, the rising time, the settling time of the active and reactive power was 0.002(s), 0.0031(s) and 0.002(s), 0.0036(s), respectively. Keywords: Sliding mode control, Hyperbolic tangent function, Chattering, Power, Doubly fed induction generator. |
Phạm Thanh Tùng (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long), Trần Thị Thùy Trang, Nguyễn Việt Trung
(Nguồn: Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên, số 11/2022)
