Nguyên Lý Và Mô Phỏng Thuật Toán điều Chế Vector Không Gian ...

GIỚI THIỆU TÀI LIỆU ĐIỀU CHẾ VECTOR KHÔNG GIAN

 

Bài viết nhằm giới thiệu tài liệu “Nguyên lý và mô phỏng thuật toán điều chế vector không gian”. Tài liệu này mình viết với hi vọng có thể giúp các bạn sinh viên nhanh chóng tiếp cận được với thuật toán điều chế vector không gian và mô phỏng Matlab Simulink trong lĩnh vực điện tử công suất. Đây là một trong những kiến thức mình được hướng dẫn khi còn thực tập ở phòng thí nghiệm của trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Mong rằng, nhờ  tài liệu này, mà các bạn sẽ không mất nhiều thời gian như mình trước đây để có thể tiến xa trên con đường học tập và nghiên cứu khoa học.

Tiện đây, mình cũng xin gửi lời cảm ơn tới anh Nguyễn Hoàng Phương, người đã hướng dẫn bọn mình rất tận tình. Nhờ sự hướng dẫn của anh, bọn mình đã trường thành rất nhiều trong hoạt động nghiên cứu khoa học. Những kiến thức và kỹ năng học hỏi được khi làm việc tại phòng thí nghiệm đã giúp chúng mình tự tin rất nhiều khi ra trường. Đây cũng là một trong những động lực để mình viết tài liệu này: mang giá trị của những gì mình tiếp thu được để gửi tới những lứa sinh viên đi sau.

Mình còn muốn viết về nhiều vấn đề nữa như điều khiển nghịch lưu, vấn đề nối lưới, chỉnh lưu tích cực … Nhưng hạn chế về kiến thức, cũng như thời gian nên mình chỉ có thể viết về điều chế vector không gian, lĩnh vực cơ bản nhất. Hi vọng tài liệu có thể mang lại nhiều lợi ích tới các bạn sinh viên.

Mục  đích của tài liệu

Cung cấp những hướng dẫn cụ thể về quá trình xây dựng thuật toán điều chế vector không gian cùng các hiệu ứng trực quan trên phần mềm mô phỏng Matlab – Simulink. Từ đây đem tới 2 lợi ích quan trọng sau:

– Giúp các bạn sinh viên hiểu được thuật toán điều chế vector không gian một cách sinh động từ đó tăng hứng thú với môn học.

–   Nhờ sự cụ thể và chi tiết của các ví dụ minh họa, các bạn sinh viên có thể tự làm lại, cài đặt tham số, xây dựng mô hình và chạy mô phỏng. Do đó, khi kết thúc tài liệu các bạn có thể có được kỹ năng tốt khi sử dụng phần mềm Matlab – Simulink trong lĩnh vực điện tử công suất.

Nội dung của tài liệu

Trước khi đi vào giới thiệu sơ lược về nội dung, mình muốn nhắc các bạn – những sinh viên mới tiếp cận với lĩnh vực điện tử công suất, cần đọc mục “Hướng dẫn sử dụng tài liệu” trước nhé. Phần này mình viết dựa vào kinh nghiệm trong thời gian nghiên cứu và tự trang bị thêm kiến thức cho mình, các bạn nên đọc để có thể khai thác hiệu quả nội dung tài liệu.

Nội dung của tài liệu được chia làm 3 phần

• Chương 1: Các phương pháp điều chế
• Chương 2: Biểu diễn hệ thống điện 3 pha, vector không gian và các phép chuyển trục tọa độ
• Chương 3: Nguyên lý phương pháp điều chế vector không gian SVM

Các chương dược trình bày theo bố cục nội dung lý thuyết và mô hình mô phỏng kết hợp, giúp bạn đọc có thể hiểu một cách sinh động hơn những kết luận trong phần lý thuyết. Ở chương 2, phần lý thuyết và mô phỏng đan xen với nhau, hết một nội dung lý thuyết lại có chương trình mô phỏng để chứng minh. Sang chương 3, mình trình bày hết toàn bộ lý thuyết, rồi mới xây dựng mô hình mô phỏng. Mình trình bày như vậy để các bạn tự hình thành hệ thống lý luận trước, vì các nội dung trong lý thuyết có mối quan hộ logic với nhau, cần được tìm hiểu một cách liên tục liền mạch, hơn nữa sự kiên nhẫn và óc liên tưởng cũng là những phẩm chất càn thiết, nên rèn luyện trong học tập và nghiên cứu khoa học. Kết thúc phần lý thuyết ta mới xây dựng mô hình mô phỏng để kiểm chứng.

Sơ lược nội dung của từng chương như sau:

Chương 1:  Các phương pháp điều chế

Chương này sẽ giới thiệu vị trí, vai trò của các khối điều chế trong cấu trúc điều khiển của thiết bị điện tử công suất. Định nghĩa phép điều chế và các loại điều chế cơ bản. Chương này, chỉ nhằm mục đích giới thiệu, các bạn muốn tìm hiểu đầy đủ hơn có thể tìm các tài liệu được giới thiệu trong mục “Hướng dẫn sử dụng tài liệu” và “tài liệu tham khảo”

Chương 2: Biểu diễn hệ thống điện 3 pha, vector không gian và các phép chuyển trục tọa độ

Trong chương này, mình sẽ trình bầy lại các kiến thức cơ bản trong biểu diễn hệ thống 3 pha, phép biểu diễn trong miền thời gian, tọa độ cực, đại lượng vô hướng, đại lượng vector, các thành phần cơ bản trong một hệ 3 pha như: thành phần thứ tự thuận, nghịch, không. Từ các cách biểu diễn truyền thống, mình giới thiệu phép biểu diễn hệ 3 pha như một vector duy nhất – vector quay. Và xây dựng phép tính các thành phần vector quay từ các giá trị tức thời UaUbUc, hay còn được gọi là phép chuyển trục tọa độ Clarke.

Trong chương 2 có các chương trình vẽ đồ thị trên m file và mô phỏng phép chuyển trục trên Simulink để các bạn làm quyen dần với phần mềm.

Chương 3: Nguyên lý phương pháp điều chế vector không gian

Chương 3 trình bày cụ thể phương pháp điều chế vector không gian, từ ý tưởng lý thuyết cho tới các công thức thực thi và chạy thử trên phần mềm mô phỏng. Tuy nhiên chương không đi sâu vào những vấn đề lý thuyết, các tính chất, ưu nhược điểm của phương pháp. Những vấn đề này đã được trình bày kỹ trong tài liệu đã dẫn. Thay vào đó, chương 3 chỉ khái quát những nội dung cơ bản, là rõ thêm những khái niệm chính và tập trung chủ yếu vào phần thực thi cũng như kỹ thuật mô phỏng thuật toán.

Cấu trúc của chương bao gồm 3 phần, theo trình tự từ lý thuyết tới thực hành, bao gồm:

• Khái quát về phương pháp điều chế vector không gian
• Tính toán và thực hiện  thuật toán điều chế vector không gian
• Mô phỏng trên phần mềm Matlab Simulink

Cụ thể: mục 1, mình giới thiệu sơ lược ý tưởng của phương pháp cùng một số lưu ý trong kỹ thuật triển khai. Mục 2 đi sâu vào kỹ thuật triển khai. Từ những ý tưởng trong mục 1, mục 2 sẽ xây dựng các công thức toán học, và tối ưu chúng để có thể áp dụng có hiệu quả trên vi xử lý. Mục 3 sẽ trình bày quá trình xây dựng mô hình mô phỏng theo công thức toán học từ mục 2. Bằng kết quả mô phỏng, ta sẽ chứng minh tính đúng đắn của lý thuyết và nhận định một số tính chất của phương pháp.

Trong giới hạn của một bài giới thiệu mình xin dừng lại tại đây. Tổng quát nội dung chính của chương 3, mình xin trình bày ở phần sau, bạn nào còn kiên nhẫn thì đọc tiếp.

 

Link down tài liệu

Nguyên lý và mô phỏng điều chế vector không gian v1.2 demo

• Google Drive
• scribd.com

File mô phỏng: http://www.mediafire.com/file/8n74xc598h0m7b9/SVM_Doc.rar

Link down một số tài liệu tham khảo:

[1]   Không rõ tác giả, Các phương pháp điều chế.pdf

[2]   Trịnh Quang Vinh, Tài liệu hướng dẫn matlab simulink thực hành mô phỏng điện tử công suất, TĐH – MĐC