Braden

New Member

Download miễn phí Luận văn Ứng dụng hệ mờ nơron điều khiển bộ lọc tích cực cho lò nấu thép cảm ứng





MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Chương 1 - LÒ CẢM ỨNG VÀ SÓNG HÀI DO LÒ CẢM ỨNG GÂY RA 3
1.1. Tổng quan về lò nấu thép cảm ứng . 3
1.1.1. Giới thiệu chung về lò cảm ứng . 3
1.1.2. Các bộ nguồn tần số cao . 4
1.1.3. Phạm vi ứng dụng của thiết bị gia nhiệt tần số . 4
1.1.4. Phân loại các thiết bị gia nhiệt tần số . 5
1.2. Lò nấu thép cảm ứng sử dụng mạch nghịch lưu cộng hưởng nguồn dòng song
song 5
1.2.1. Giới thiệu về mạch lò cộng hưởng song song . 5
1.2.2. Mô hình hóa lò nấu thép cảm ứng sử dụng mạch nghịch lưu cộng hưởng
nguồn dòng song song trên phần mềm matlab/Simulink . 7
1.3. Sóng hài và ảnh hưởng của sóng hài do lò nấu thép cảm ứng g y ra lên lưới
điện 15
1.4. Kết luận chương 1 . 19
Chương 2 – SÓNG HÀI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP LỌC SÓNG HÀI 20
2.1. Tổng quan về sóng hài . 20
2.2. Nguyên nhân gây ra sóng hài . 23
2.3. Ảnh hưởng của sóng hài . 29
2.4. Một số tiêu chuẩn giới hạn thành phần sóng hài trên lưới . 31
2.4.1. Tiêu chuẩn IEEE std 519 . 31
2.4.2. Tiêu chuẩn IEC 1000-3-4 . 32
2.5. Các phương pháp lọc sóng hài . 33
2.5.1. Bộ lọc thụ động . 33
2.5.2. Bộ lọc chủ động . 35
2.5.3. Bộ lọc hỗn hợp . 40
2.5.4. Chức năng và nguyên lý làm việc của bộ lọc tích cực . 42
2.6. Kết luận chương 2 . 44
Chương 3 – PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG HỆ MỜ NƠRON
45
3.1. Sự kết hợp giữa logic mờ và mạng nơron . 45
3.1.1. Khái niệm . 45
3.1.2. Kết hợp điều khiển mờ và mạng nơron . 46
3.2. Nơron Mờ . 50
3.3. Huấn luyện mạng nơron-mờ . 52
3.4. ANFIS . 57
3.5. Sử dụng công cụ ANFIS trong matlab để thiết kế hệ mờ - nơron (Anfis and the
Anfis editor GUI) . 60
3.5.1. Khái niệm . 60
3.5.2. Mô hình học và suy diễn mờ thông qua ANFIS (Model Learning and
Inference Through ANFIS) . 61
3.5.3. Xác nhận dữ liệu huấn luyện (Familiarity Brecds Validation) . 62
3.6. Sử dụng bộ soạn thảo ANFIS GUI . 64
3.6.1. Các chức năng của ANFIS GUI . 64
3.6.2. Khuôn dạng dữ liệu và bộ soạn thảo ANFIS GUI: kiểm tra và huấn luyện
(Data Formalities and the ANFIS Editor GUI: Checking and Training). 66
3.7. Kết luận chương 3 . 66
Chương 4 – ỨNG DỤNG HỆ MỜ NƠRON ĐIỀU KHIỂN BỘ LỌC TÍCH
CỰC CHO LÒ NẤU THÉP CẢM ỨNG 67
4.1. Xác định cấu trúc bộ lọc tích cực AF cho lò nấu thép cảm ứng. 67
4.2. Tính toán các thông số của bộ lọc AF . 68
4.2.1. Tính chọn giá trị nguồn một chiều cấp cho nghịch lưu . 68
4.2.2. Tính chọn giá trị tụ điện C . 68
4.2.3. Tính chọn giá trị điện cảm Lf
. 69
4.2.4. Xác định và lựa chọn thông số van điều khiển . 69
4.3. Cấu trúc điều khiển AF . 70
4.3.1. Xác định dòng điện bù hài (iref) . 70
4.3.2. Bộ lọc thông thấp (LPF) . 71
4.3.3. Phương pháp điều chế PWM . 72
4.4. Mô hình hóa bộ lọc AF bằng phần mềm Matlab/Simulink . 73
4.4.1. Khâu tách dòng điện hài BPF . 73
4.4.2. Bộ lọc thông thấp LPF . 74
4.4.3. Bộ điều khiển ANFIS . 74
4.4.4. Khâu AF . 75
4.5. Ứng dụng hệ mờ điều khiển bộ lọc tích cực cho lò nấu thép cảm ứng. . 75
4.5.1. Xây dựng bộ điều khiển mờ . 75
4.6. Ứng dụng hệ mờ nơron điều khiển bộ lọc tích cực cho lò nấu thép cảm ứng.
81
4.6.1. Xây dựng tập dữ liệu huấn luyện . 81
4.6.2. Sử dụng công cụ ANFIS trong Matlab thiết kế hệ mờ nơron điều khiển bộ
lọc tích cực AF cho lò nấu thép cảm ứng. . 82
Chương 5 – ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 88
5.1. Đánh giá kết quả đạt được khi sử dụng hệ mờ nơron . 88
5.2. So sánh kết quả đạt được . 90
5.3. Kết luận chương 5 . 92
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (BẢN SAO)
PHỤ LỤC
 
 



Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

thế nào để chúng ta dưa s ng hài nằm trong
giới hạn cho ph p đ ? chính là việc phải sử dụng các bộ lọc s ng hài. Bộ lọc là
thiết bị tạo ra đặc tuyến tần số định trước mà chức năng của n là cho một số tần số
đi qua nhất định đồng thời loại b những tần số khác.
Các bộ lọc s ng hài được sử dụng phổ biến hiện nay là:
 Bộ lọc thụ động (Passive Filter).
 Bộ lọc chủ động (Active Filter).
 Bộ lọc hỗn hợp cả chủ động và thụ động.
2.5.1. Bộ lọc thụ động
Bao gồm các phần tử R, L, C được gh p nối với nhau và được lựa chọn cho
một tần số lọc xác định. Nguyên lý làm việc của bộ lọc loại này là ngắn mạch đối
với s ng điều hòa cần lọc để s ng điều hòa đ chảy ra kh i hệ thống.
Trong sơ đồ lọc ba pha c hai loại bộ lọc là bộ lọc RC và bộ lọc LC. Trong
cả hai loại bộ lọc này đều c tụ điện, tụ điện c thể mắc hình tam giác hay hình
sao. Khi mắc tụ điện hình tam giác c ưu điểm là tiết kiệm dung lượng tụ, song
không loại trừ được hết s ng điều hòa điện áp dây. Bộ tụ đấu hình sao c dung
lượng tụ tăng lên 3 lần nhưng loại được s ng điều hòa cả điện áp dây và điện áp pha
và đặc biệt khi tụ đấu sao c trung tính thì c thể loại luôn cả điện áp thứ tự không
sinh ra bởi sự chuyển mạch van bán dẫn. Các loại lọc được sử dụng phổ biến như:
 Bộ lọc RC
Cấu trúc bộ lọc RC được thể hiện như hình 2.17
 Ưu điểm
 Bộ lọc RC là loại bộ lọc đơn giản nhất, giá thành rẻ.
 Vận hành ổn định.
 Nhược điểm
 C tổn hao trên điện trở, tổn hao này càng lớn khi công suất lớn.
 Khả năng chọn lọc tần số k m.
34
Hình 2. 16. Bộ lọc RC
 Bộ lọc RC
Cấu trúc bộ lọc LC được thể hiện như hình sau
Hình 2. 17. Bộ lọc LC
 Ưu điểm: Bộ lọc LC c khả năng lọc tốt nhất, c khả năng lọc được nhiều
tần số theo ý muốn.
 Nhược điểm:
 Giá thành đắt và sự vận hành của mạch k m tin cậy hơn bộ lọc RC do trong
mạch c cuộn cảm.
 Gây nhiễu cho các thiết bị thông tin do sự phát sinh s ng điện từ từ cuộn cảm
Input Output
C
L
Input Output
C
R
35
 C thể xuất hiện hiện tượng cộng hưởng làm tăng dòng và áp dẫn đến h ng
thiết bị.
Khi ở đầu thấp của dải âm tần các trị số điện cảm tăng khi tần số cần thiết
lọc giảm gây một số vấn đề như:
 Do cuộn cảm là thiết bị c tổn hao bên trong bản thân n và tổn hao đ lại
 tăng rõ rệt khi cần điện cảm rất lớn cho tần số thấp. ộ hao này làm suy
giảm đáng kể hệ số phẩm chất đối với mỗi cuộn dây và đặc tuyến lọc bị lệch
đi nhiều so với dạng cần thiết.
 Khi điện cảm cuộn dây lớn thì làm tăng kích thước của chúng dẫn đến làm
tăng kích thước bộ lọc đồng thời làm tăng giá thành bộ lọc.
2.5.2. Bộ lọc chủ động
Dựa trên nền tảng là các bộ biến đổi điện tử công suất lớn do đ bộ lọc tích
cực c nguyên lý làm việc khác bộ lọc thụ động cũng như c nhiều ưu điểm
và chức năng hơn.
Mặc dù c nhiều phương pháp khử và hạn chế s ng điều hòa bậc cao như
dùng bộ lọc thụ động, sử dụng máy biến áp đấu Δ/Y… Nhưng phương pháp sử
dụng bộ lọc tích cực là phương pháp hiện đại ngày càng chiếm ưu thế, rất mềm dẻo
trong cấu hình phần cứng lẫn phần mềm để xử lý phù hợp với những loại tải và các
điều kiện điện áp nguồn cung cấp khác nhau.
 Vai trò của bộ lọc tích cực
 Bù s ng điều hòa điện áp
Bù điện áp thường không được chú ý nhiều trong hệ thống điện vì điện áp
tiêu thụ tại điểm đấu dây chung thường duy trì trong phạm vi giới hạn cơ bản đối
với các sự cố tăng hay giảm áp. Vấn đề bù điện áp chỉ được xem x t đến khi tải
nhạy với sự xuất hiện s ng điều hòa điện áp bậc cao trong lưới nguồn như các thiết
bị bảo vệ hệ thống điện.
 Bù s ng điều hòa dòng điện
36
L
Bù s ng điều hòa dòng điện c ý nghĩa quan trọng đối với các tải c công
suất vừa và nh . Việc giảm thành phần s ng điều hòa dòng điện trong lưới còn c
tác dụng giảm độ m o dạng điện áp tại điểm đấu dây chung.
 Bù công suất
Bộ lọc tích cực ngoài chức năng lọc c thể thêm chức năng bù công suất
phản kháng, tuy nhiên khi thêm chức năng bù công suất phản kháng thì mạch điều
khiển sẽ rất phức tạp, bị hạn chế về công suất. Do đ thường kết hợp chức năng bù
công suất phản kháng và lọc s ng điều hòa ở dải công suất nh , ở dải công suất lớn
thì c thể bù bằng SVC (Static Var Compensators) đ ng ngắt bằng thyristor, tuy n
đáp ứng chậm nhưng giá thành rẻ .
 Ph n loại bộ lọc tích cực
C nhiều cách phân loại dựa theo các tiêu chí khác nhau chẳng hạn như dựa
vào bộ biến đổi công suất được sử dụng, dựa theo sơ đồ kết nối bộ lọc, dựa theo
nguồn cấp…
 Phân loại theo bộ biến đổi công suất:
Căn cứ vào bộ biến đổi công suất trong bộ lọc ta c hai loại bộ lọc tích cực:
cấu trúc bộ biến đổi nguồn áp VSI (Voltage Source Inverter) và bộ biến đổi nguồn
dòng CSI (Curent Source Inverter).
 Cấu trúc bộ lọc tích cực VSI
Hình 2. 18. Cấu hình VSI
S1 S3 S5
S6S4S2
C
37
ặc điểm của cấu trúc VSI là c thể mở rộng ra cấu trúc đa bậc
 Cấu trúc bộ lọc tích cực CSI
Hình 2. 19. Cấu hình CSI
ặc điểm của bộ lọc CSI là c tần số đ ng cắt hạn chế, tổn hao đ ng cắt lớn,
không thể mở rộng ra cấu trúc đa bậc
 Phân loại theo sơ đồ:
Phân loại theo sơ đồ ta c bộ lọc tích cực song song AF, bộ lọc tích cực nối
tiếp AFs và bộ lọc tích cực thống nhất UPQC
 Bộ lọc tích cực song song (Shunt Active Filter – AF)
Hình 2. 20. Bộ lọc tích cực song song AF
ặc điểm của bộ lọc tích cực song song là bù s ng hài dòng điện, bù công
suất phản kháng, bù dòng điện không cân bằng.
L
T1
C
T3 T5
T6T4T2
Tải
phi
tuyến
Nguồn
AF iF
38
 Bộ lọc tích cực nối tiếp (Series Active Filter – Afs)
Hình 2. 21. Bộ lọc tích cực nối tiếp AFs
ặc điểm của bộ lọc tích cực nối tiếp là bù s ng hài điện áp bậc cao, điều
chỉnh và cân bằng điện áp tại điểm bết nối.
 Bộ lọc tích cực thống nhất (Unified Power Quality Conditioner – UPQC)
Là sự kết hợp của bộ lọc tích cực nối tiếp AFs và bộ lọc tích cực song song.
Trong UPQC, bộ lọc tích cực nối tiếp AFs c chức năng cách ly s ng điều hòa giữa
tải và nguồn, điều chỉnh điện áp, giảm dao động, giữ điện áp cân bằng. Còn bộ lọc
tích cực song song AF c chức năng lọc s ng điều hòa, triệt tiêu thành phần thứ tự
âm. Tuy nhiên giá thành đắt và điều khiển phức tạp.
Sơ đồ bộ lọc tích cực thống nhất như hình vẽ sau
Hình 2. 22. Bộ lọc tích cực thống nhất UPQC
Tải
phi
tuyến
Nguồn
vF
AFs
Tải
phi
tuyến
Nguồn
vF
AFs AF
39
 Phân loại theo nguồn cấp
Căn cứ vào nguồn cung cấp cho tải mà bộ lọc tích cực đấu vào mà người ta
chia ra:
 Bộ lọc tích cực hai dây: dùng cho tải phi tuyến một pha.
 Bộ lọc tích cực ba dây: dùng cho tải phi tuyến ba pha không c trung tính.
Hình 2. 23. Bộ lọc tích cực ba dây
 Bộ lọc tích cực bốn dây:
Bộ lọc tích cực bốn dây c thể dùng cho tải phi tuyến một pha c...
 
Các chủ đề có liên quan khác
Tạo bởi Tiêu đề Blog Lượt trả lời Ngày
D Xây dựng hệ thống quản trị mạng dựa trên phần mềm mã nguồn mở Cacti và ứng dụng tại trường Đại học Hải Phòng Công nghệ thông tin 0
D Ứng dụng PLC vào điều khiển hệ thống tòa nhà thông minh Công nghệ thông tin 0
D PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CỦA MÔ HÌNH CROSS-DOCKING. LIÊN HỆ THỰC TẾ Luận văn Kinh tế 0
D ứng dụng công nghệ siêu âm hiệu quả cao trong chống đóng cặn trên các thiết bị trao đổi nhiệt và hệ thống đường ống Kiến trúc, xây dựng 0
D Nghiên cứu ứng dụng statcom trong việc nâng cao ổn định điện áp trong hệ thống điện có kết hợp nguồn điện gió Khoa học kỹ thuật 0
D Thiết kế và thi công hệ thống IOT phục vụ cho nông nghiệp ứng dụng Gateway Công nghệ thông tin 0
D Nghiên cứu ứng dụng sinh trắc học trong việc đảm bảo an toàn cho hệ thống giao dịch điện tử Công nghệ thông tin 0
D Nghiên cứu ứng dụng giao thông thông minh (ITS) trong quản lý khai thác, điều hành giao thông và thu phí trên hệ thống đường ô tô cao tốc Việt Nam Luận văn Kinh tế 0
D Bài tập lớn môn cơ sở dữ liệu Ứng dụng MySQL trong xây dựng hệ Cơ Sở Dữ Liệu quản lí bán máy tính Công nghệ thông tin 0
D Nghiên cứu ứng dụng PLC điều khiển hệ truyền động biến tần động cơ trong công nghệ căn bằng định lượng Khoa học kỹ thuật 0

Các chủ đề có liên quan khác

Top