Luận văn tóm tắt Nghiên cứu bộ lọc hấp thụ cho nguồn điện trên máy bay

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
VĂN CÔNG THỊNH 
NGHIÊN CỨU BỘ LỌC HẤP THỤ CHO NGUỒN ĐIỆN 
TRÊN MÁY BAY 
 Chuyên ngành : Tự động hóa 
 Mã số: 60.52.60 
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 
Đà Nẵng - Năm 2013 
 Công trình được hoàn thành tại 
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN ĐÌNH KHÔI QUỐC 
Phản biện 1: PGS.TS. NGUYỄN DOÃN PHƯỚC 
Phản biện 2: GVCC.TS. VÕ NHƯ TIẾN 
Luận văn được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp 
Thạc sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 05 tháng 
05 năm 2013. 
 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: 
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng 
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng 
 1 
MỞ ĐẦU 
1. Lý do chọn đề tài 
Cùng với sự phát triển của ngành kỹ thuật hàng không thì nhu 
cầu về điện năng trên máy bay càng tăng và đòi hỏi chất lượng điện 
năng càng cao hơn. Với chức năng cung cấp năng lượng điện cho các 
hệ thống và các phụ tải điện trên máy bay nên hệ thống cung cấp 
điện phải đạt được những yêu cầu nhất định để đảm bảo cho các phụ 
tải hoạt động tốt và an toàn. Bên cạnh đó, các thiết bị bay ngày càng 
đảm nhiệm nhiều nhiệm vụ phức tạp hơn, thì yêu cầu đảm bảo an 
toàn cho chuyến bay càng đòi hỏi phải nghiêm ngặt hơn, vì vậy phải 
tự động hóa quá trình điều khiển máy bay. 
Tất cả những vấn đề trình bày trên dẫn đến đòi hỏi phải mở 
rộng lĩnh vực sử dụng điện, tăng công suất của các nguồn điện trên 
các thiết bị bay cũng như nâng cao chất lượng của nguồn điện tránh 
tình trạng gây nhiễu đến hệ thống điều khiển, xử lý thông tin. 
Ở các máy bay thế hệ cũ, nguồn năng lượng điện cung cấp cho 
các hệ thống trên máy bay thường là nguồn điện từ máy phát điện 
một chiều. Do cấu tạo của máy phát điện một chiều có các cổ góp, 
các tiếp điểm lấy điện thường phát sinh hồ quang điện, và hạn chế về 
dòng điện, công suất của máy phát, nên trong các máy bay dân dụng 
ngày nay thường sử dụng máy phát điện xoay chiều không tiếp điểm 
IDG. Các máy phát điện này được truyền động cơ thông qua các 
động cơ của máy bay, đặc điểm của các loại động cơ này là có tốc độ 
thay đổi theo trạng thái bay dẫn đến tần số nguồn điện AC ngõ ra 
thay đổi. Do vậy trong hệ thống điện máy bay phải sử dụng các bộ 
chuyển đổi AC/DC và DC/AC, khi các bộ chuyển đổi này hoạt động 
gây ra lượng sóng hài cao tần bậc cao tác động đến chất lượng điện 
 2 
năng AC cũng như gây nhiễu cho các thiết bị điều khiển nên vấn đề 
lọc sóng hài là cần thiết. 
Các hình thức lọc sóng hài thụ động và bộ lọc AF khi áp dụng 
trên máy gặp rất nhiều hạn chế, do các bộ lọc này luôn phải xác định 
tần số cơ bản mà đặc điểm của nguồn điện AC do máy phát sinh ra 
có tần số thay đổi. Để giải quyết vấn đề này đó là lý do em chọn đề 
tài này. 
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 
a) Đối tượng nghiên cứu: bộ lọc hấp thụ cho bộ chuyển đổi 
AC/DC của hệ thống điện máy bay. 
b) Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu, xây dựng, tính toán 
thông số cho điều khiển cho bộ lọc hấp thụ nhằm đáp ứng tính năng 
điều khiển của bộ chuyển đổi AC/DC là giảm sóng hài và điều khiển 
ổn định điện áp DC. 
3. Phương pháp nghiên cứu 
- Tìm hiểu lý thuyết điều khiển tối ưu modul và tối ưu đối 
xứng 
- Xây dụng mô hình trên lý thuyết 
- Mô phỏng đánh giá kết quả tính toán trên MATLAB 
- Nhận xét kết quả mô phỏng đánh giá về việc tính toán thiết 
kế hệ thống bộ lọc tích cực 
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 
Đề tài với với nội dung nghiên cứu thiết kế bộ lọc tích cực cho 
AC/DC trên máy bay sẽ góp phần hoàn thiện lý thuyết về nâng cao 
chất lượng điện trên máy bay đồng thời mở ra hướng nghiên cứu mới 
cho việc ứng dụng bộ lọc hấp thụ cho bô chuyển đổi AC/DC cho 
nguồn điện có tần số thay đổi yêu cầu chất lượng cao. 
 3 
 Đề tài ứng dụng các phương pháp điều khiển mới nhằm nâng 
cao chất lượng điện sẽ góp phần giải quyết bài toán điều khiển cho 
bộ biến đổi AC/DC nâng cao chất lượng điện trong khi cấu hình bộ 
chuyển đổi cũ cổ điển vẫn đang được sử dụng và tồn tại nhiều khuyết 
điểm. 
5. Cấu trúc của luận văn 
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo trong luận 
văn gồm có các chương như sau : 
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN 
MÁY BAY 
Chương 2: BỘ LỌC HẤP THỤ CHO BỘ CHUYỂN ĐỔI 
AC/DC TRÊN MÁY BAY 
Chương 3: TÍNH TOÁN THAM SỐ ĐIỀU KHIỂN BỘ LỌC 
HẤP THỤ SÓNG SIN CHO MÁY BAY. 
Chương 4: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 
 4 
CHƯƠNG 1: 
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN MÁY BAY 
1.1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN MÁY BAY: 
1.1.1. Khái quát chung: 
Hệ thống nguồn điện trong máy một cách tổng quát có thể 
chia thành ba hình thức chính. 
- Hệ thống cung cấp điện máy bay với nguồn điện một chiều 
điện áp thấp; 
- Hệ thống cung cấp điện máy bay với nguồn điện xoay chiều 
tần số ổn định 
- Hệ thống cung cấp điện máy bay hỗn hợp. 
1.1.2. Các yêu cầu kỹ thuật trong hệ thống điện máy bay 
- Độ bền kết cấu và độ tin cậy cao 
- Khối lượng và kích thước nhỏ 
- Tiện lợi và an toàn trong khai thác 
- Yêu cầu về chất lượng nguồn điện 
1.1.3 Phân loại hệ thống cung cấp điện máy bay 
- Hệ thống cung cấp điện một chiều 
- Hệ thống cung cấp điện xoay chiều 
- Hệ thống cung cấp điện hỗn hợp 
1.1.4 Hệ thống nguồn điện xoay chiều trong máy bay 
Máy phát điện IDG 
 5 
Hình 1.5 -Sơ đồ máy phát điện xoay chiều trên máy bay Boeing 
767 
1.1.5 Hệ thống nguồn điện một chiều trong máy bay A330 
Trong máy bay dân dụng ngày nay, thay thế cho máy phát 
điện một chiều, người ta sử dụng các bộ chỉnh lưu biến thế để biến 
đổi nguồn điện xoay chiều từ máy phát IDG thành nguồn điện một 
chiều cung cấp cho các hộ tiêu thụ. 
Hệ thống nguồn điện một chiều trong máy bay bao gồm các hệ 
thống sau: 
- Hệ thống điện một chiều chính 
- Hệ thống điện một chiều dự phòng 
+ Máy bay với nguồn cấp dự phòng 30 phút. 
+ Máy bay với nguồn cấp dự phòng 90 phút. 
- Hệ thống khởi động động cơ phụ APU từ TRU 
- Hệ thống điện một chiều nguồn acquy và hệ thống sạc 
1.1.6 Chỉnh lưu biến áp (Transformer Rectifier Unit: 
TRU) 
 6 
- Mục đích và chức năng 
- Hệ thống biến áp chỉnh lưu cung cấp nguồn điện một chiều 
được chuyển đổi từ nguồn xoay chiều chính. Các thành phần của hệ 
thống bao gồm các khối chỉnh lưu biến áp TRU's, khối điều khiển 
kết nối một chiều DC, và rơ le kết nối một một chiều. 
- Máy bay với động cơ phụ APU được khởi động từ TRU: 
Động cơ phụ một chiều APU khởi động cho động cơ APU, nhận 
nguồn một chiều từ TRU. 
- Sơ đồ lắp đặt và các thành phần trong TRU 
- Bộ chỉnh lưu biến áp: 
- Nguồn điện một chiều cung cấp bởi chỉnh lưu biến áp chính 
(mains TRU): 
- Nguồn chỉnh lưu biến áp TRU khởi động động cơ phụ APU 
- Hoạt động chỉnh lưu TRU 
Hình 1.10 Chỉnh lưu biến áp TRU 
Đáp ứng điện áp: 
 7 
Hình 1.11 - Đồ thị điện áp bộ chỉnh lưu biến thế 12 xung 
1.2. SÓNG ĐIỀU HÒA TẠI PHỤ TẢI MÁY BAY 
1.2.1. Giới thiệu chung 
1.2.2. Các nguồn tạo sóng điều hòa tại phụ tải máy bay: 
- Máy biến áp 
- Động cơ 
- Các bộ chuyển đổi điện tử công suất 
1.2.3. Ảnh hưởng của sóng hài bậc cao: 
 - Với các thiết bị đo: ảnh hưởng đến sai số của các thiết bị đo, 
làm cho kết quả đo bị sai lệch. Đây là tác hại cực kỳ nguy hiểm trên 
máy bay. 
 - Với tụ điện: làm cho tụ bị quá nhiệt và trong nhiều trường 
hợp có thể dẫn tới phá hủy chất điện môi. 
 - Các sóng điều hòa bậc cao còn làm các thiết bị sử dụng điện 
và đèn chiếu sáng bị chập chờn ảnh hưởng đến con người. 
 - Gây ảnh hưởng tới các thiết bị viễn thông 
 8 
1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 
Chương một đã trình bày cơ bản về phụ tải điện máy bay, 
nguồn cung cấp, các máy phát điện, các bộ chuyển đổi AC/DC. Để 
giảm lượng sóng hài này phương pháp đang được dùng phổ biến là 
bộ chỉnh lưu 12 xung, tuy nhiên phương pháp này có một nhược 
điểm là sử dụng máy biến áp, gây cồng kềnh, tăng khối lượng bay 
đồng thời chất lượng lọc sóng hài thấp và không thể điều khiển điện 
áp DC. 
 9 
CHƯƠNG 2 : 
BỘ LỌC HẤP THỤ CHO BỘ CHUYỂN ĐỔI AC/DC 
TRÊN MÁY 
2.1 BỘ LỌC THỤ ĐỘNG 
2.1.1 Cấu trúc bộ lọc thụ động 
- Bộ lọc RC 
- Bộ lọc LC 
- Các dạng bộ lọc: 
 Bộ lọc thông dãi (band pass filter): 
 Bộ lọc thông cao (high-pass filter): 
a) b) c) d) 
Hình 2.3 - Các hình thức bộ lọc thụ động 
2.1.2 Những tồn tại của bộ lọc thụ động 
Bộ lọc thụ động với các cuộn kháng và tụ điện có kích thước 
lớn cùng với nhược điểm không thích nghi được trong điều kiện tần 
số nguồn điện thay đổi.Với lý do này, nên bộ lọc thụ động hạn chế 
dùng trên máy bay. 
 10 
2.2 BỘ CHUYỂN ĐỔI AC/DC VỚI LỌC HẤP THỤ CHO HỆ 
THỐNG ĐIỆN MÁY BAY 
2.2.1 Cấu trúc trạm chuyển đổi AC/DC với bộ đệm hấp 
thụ: 
Hình 2.11 – Cấu trúc bộ chuyển đổi AC/DC với bộ lọc hấp thụ 
2.2.2 Sơ đồ thay thế bô chuyển đổi AC/DC với bộ lọc hấp 
thụ: 
Hình 2.19 – Sơ đồ thay thế bộ chuyển đổi AC/DC với bộ lọc hấp 
thụ. 
Trong đó trạng thái các thành phần hình 1.19 được thể hiện 
trong bảng 2.2, 2.3 
Bảng 2.2 – Chu kỳ đóng cắt van và điện áp Vp , Vn 
Thời gian Ta
+ 
Tb
+
 Tc
+
 Ta
- 
Tb
-
 Tc
-
 Vp Vn 
0-T/6 0 0 0 1 0 1 Vab Vcb 
T/6-T/3 0 1 1 0 0 0 Vab Vac 
T/3-T/2 0 0 0 1 1 0 Vbc Vac 
 11 
T/2-2T/3 1 0 1 0 0 0 Vbc Vba 
2T/3-5T/6 0 0 0 0 1 1 Vca Vba 
5T/6-T 1 1 0 0 0 0 Vca Vcb 
Bảng 2.3- Trạng thái ip, in , khóa chuyển mạch và diode ngược 
Thời gian Tp Tn Dp Dn Dt Dk Lp Ln Lt ip in 
0-T/6 Ta- Tc- Dap Dcp Dbn Db- La Lc Lb ia ic 
T/6-T/3 Tb+ Tc+ Dbn Dcn Dap Da+ Lb Lc La -ib -ic 
T/3-T/2 Tb- Ta- Dbp Dap Dcn Dc- Lb La Lc ib ia 
T/2-2T/3 Tc+ Ta+ Dcn Dan Dbp Db+ Lc La Lb -ic -ia 
2T/3-
5T/6 
Tc- Tb- Dcp Dbp Dan Da- Lc Lb La ic ib 
5T/6-T Ta+ Tb+ Dan Dbn Dcp Dc+ La Lb Lc -ia -ib 
2.3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC BỘ CHUYỂN ĐỔI 
AC/DC VỚI BỘ CHUYỂN MẠCH PHÂN CHIA ĐIỆN ÁP HẤP 
THỤ SÓNG ĐIỀU HÒA DÒNG SIN 
Để đơn giản hóa được mô hình điện tử công suất bộ chuyển đổi 
AC/DC với bộ lọc hấp thụ có cấu trúc như hình 2.11 , luận văn đưa 
ra một số giả thuyết sau: 
 Các thiết bị chuyển mạch được xem là lý tưởng: tức là khi có tín 
hiệu chuyển đổi trạng thái nó sẽ chuyển đổi tức thời, khả năng 
dẫn dòng là vô hạn khi nó mở và dòng ngược bằng không khi 
khóa chuyển mạch đóng. 
 Nguồn điện được coi là lý tưởng: điện trở nguồn bằng 0. 
 Tất cả thiết bị thụ động xem như bất biến, tuyến tính. 
Hệ phương trình vật lý hình 2.19 
 12 
1 2
1 2
1 2
1
(2 2 ) 2.15
3
1
( 2 2 ) 2.16
3
1
( . . ) 2.17
p
p n s s s
n
p n s s s
s s
p n p n
di
V V V u V u V
dt L
di
V V V u V u V
dt L
dV V
i i u i u i
dt C R
Trong đó:
u1, u2 là hai trạng thái điều khiển van chuyển mạch hấp thụ. Nếu van 
đóng sẽ có trạng thái bằng 1, và van khóa sẽ có trạng thái bằng 0. 
2.3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC BỘ CHUYỂN ĐỔI 
AC/DC VỚI BỘ LỌC HẤP THỤ 
Để đơn giản hóa được mô hình điện tử công suất bộ chuyển đổi 
AC/DC với bộ lọc hấp thụ có cấu trúc như hình 2.11 , luận văn đưa 
ra một số giả thuyết sau: 
 Các thiết bị chuyển mạch được xem là lý tưởng: tức là khi có tín 
hiệu chuyển đổi trạng thái nó sẽ chuyển đổi tức thời, khả năng 
dẫn dòng là vô hạn khi nó mở và dòng ngược bằng không khi 
khóa chuyển mạch khóa dòng. 
 Nguồn điện được coi là lý tưởng: điện trở nguồn bằng 0. 
 Tất cả thiết bị thụ động xem như bất biến, tuyến tính. 
Theo sơ đồ thay thế hình 2.11, ta có các phương trình vật lý sau: 
Thế phương trình (2.7) vào hai phương trình (2.4) và (2.5) ta 
được: 
12
p n
p
di di
V L L V
dt dt
 (2.8) 
22
p n
n
di di
V L L V
dt dt
 (2.9) 
 13 
Tổng quát ta có được: 
V1 = (1 – u1)Vs 
V2 = (1 – u2)Vs 
is = (1 – u1)ip + (1- u2)in 
Thế các kết quả này vào ba phương trình đầu ta có được: 
12 (1 )
p n
p s
di di
V L L u V
dt dt
 (2.10) 
22 (1 )
p n
n s
di di
V L L u V
dt dt
 (2.11) 
1 2(1 ) (1 )
s s
p n
dV V
u i u i C
dt R
 (2.12) 
  1 2
1
2 (1 ) (1 )
3
p
p s n s
di
V u V V u V
dt L
 (2.13) 
  1 2
1
(1 ) 2 (1 )
3
n
p s n s
di
V u V V u V
dt L
 (2.14) 
Tổng hợp các phương trình (2.12), (2.13), (2.14), ta có được hệ 
phương trình trạng thái của bộ chuyển đổi là: 
1 2
1 2
1 2
1
(2 2 ) 2.15
3
1
( 2 2 ) 2.16
3
1
( . . ) 2.17
p
p n s s s
n
p n s s s
s s
p n p n
di
V V V u V u V
dt L
di
V V V u V u V
dt L
dV V
i i u i u i
dt C R
Tiếp theo ta đặt: x4= ωt. Hệ phương trình trạng thái có thể 
được viết lại: 
 14 
4 4 1 2
4 4 1 2
1 2
4
1
2 3 cos( ) 3 cos 2
3 3
1
3 cos( ) 2 3 cos 2
3 3
1
( . . )
p
s s s
n
s s s
s s
p n p n
di
V x V x V u V u V
dt L
di
V x V x V u V u V
dt L
dV V
i i u i u i
dt C R
dx
w
dt
2.4 ĐIỀU KHIỂN BỘ CHUYỂN MẠCH PHÂN CHIA ĐIỆN ÁP 
HẤP THỤ DÒNG SIN THÀNH PHẦN 
2.4.1 Nguyên lý chung điều khiển bộ chuyển mạch hấp 
thụ: 
Hình 2.24 - Mô hình chung điều khiển bộchuyển mạch hấp thụ 
 15 
2.4.2 Cấu trúc điều khiển bộ lọc hấp thụ dòng sin 
Hình 2.20 - Cấu trúc điều bộ chuyển đổi AC/DC với bộ chuyển 
mạch phân áp hấp thụ. 
2.4.3 Mạch vòng điều khiển dòng điện vòng trong 
Hình 2.21–Mạch vòng điều khiển dòng điện in 
Hình 2.22-Mạch vòng điều khiển dòng điện ip 
2.4.4 Mạch vòng điều khiển điện áp DC vòng ngoài 
Đặt X=Vs
2
 ta với giả thuyết đáp ứng dòng điện nhanh hơn rất 
nhiếu với đáp ứng điện áp tức là I=Iref điều này có được nhờ sử 
 16 
dụng bộ điều khiển tối ưu modul. Ta có được phương trình mạch 
vòng điện áp DC: 
3
2
dX X VI
dt CR C
2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 
Trong chương này, luận văn đã trình bày cấu hình cho bộ lọc 
hấp thụ cho bộ chuyển đổi AC/DC của máy bay. Xác định được hệ 
phương trình cho hai mạch vòng điều khiển dòng điện vòng trong và 
điên áp DC vòng ngoài làm cơ sở tính toán trong chương 3. 
 17 
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ ĐIỀU KHIỂN BỘ 
LỌC HẤP THỤ SÓNG SIN CHO MÁY BAY 
3.1 THÔNG SỐ BAN ĐẦU BỘ CHUYỂN ĐỔI NGUỒN ĐIỆN 
AC/DC MÁY BAY A340 
Điện áp AC : 150V 
Công suất : 300KVA 
Bộ chuyển đổi AC : 150VAC/340 VDC 
3.2 CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN ĐỔI AC/DC VỚI BỘ LỌC 
HẤP THỤ 
Điều khiển ổn định điện áp DC: Theo phương trình 2.30 tốc 
độ biến thiên của nguồn điện DC phụ thuộc vào biên độ dòng điện 
nguồn AC. Do vậy vấn đề cơ bản của điều khiển ổn định điện áp DC 
là xác định được giá trị dòng điện hiệu dụng nguồn sao cho dVS/dt 
dương khi VSVSrefvà dVS/dt bằng 0 khi 
VS=VSref . Chức năng xác định giá trị hiệu dụng dòng điện được thực 
hiện bằng bộ điều khiển điện áp DC. 
Điều khiển dòng điện:Để dòng điện liên tục và giảm sóng hài 
bậc cao, trong luận văn này áp dụng phương pháp điều biến giá trị 
dòng điện qua cuộn kháng pha. Theo phương pháp này, trên cơ sở do 
dòng điện pha bộ điều khiển sẽ thay đổi giá trị điều biến làm cho 
dòng điện pha bám theo dòng điện đặt có biên độ do vòng điều khiển 
điện áp DC xác định và pha trùng với pha điện áp tương ứng, trong 
đó pha của điện áp đã được loại bỏ các thành phần sóng hài bằng bộ 
dao động đồng bộ điện áp. Như vậy bằng cách điều biến dòng điện 
ngõ vào theo dòng điện đặt đã làm cho dòng điện liện tục, giảm sóng 
hài đồng thời nâng cao hệ số cosφ do pha dòng điện trùng với pha 
điện áp. 
 18 
3.3 TÍNH TOÁN CÁC THAM SỐ CỦA BỘ LỌC HẤP THỤ 
3.3.1 Tính chọn tụ điện DC 
Theo [2], công thức tính toán điện dung C được đưa ra như 
sau: 
 5
1
1 1300
. 1.236 10
. 2 340 68 2 400
n
dc
dc dc
S
C F
U U  
3.3.2 Tính chọn cuộn kháng pha 
( )
3
max
340
162
2 2 4.4 10 4.4
12000
max( )
dc
source peak
U
U
L H mH
di
dt
3.3.3 Xác định thông số van điều khiển 
Dòng điện qua van chuyển mạch phân áp được chọn: 
Iđm=2IMax=5*2=10A. 
3.3 TỔNG HỢP THÔNG SỐ MẠCH VÒNG ĐIỀU KHIỂN 
DÒNG ĐIỆN 
Hàm truyền của hệ hở bộ điều khiển dòng điện vòng trong 
1
W
1 1
1 2
Gh
T p Lp
 19 
Hình 3.2 – Bộ điều khiển dòng điện vòng trong 
Hàm truyền của hệ hở khi sử dụng bộ điều khiển PI 
 2W 2 2 W
1 1 1
1
1 1
Ip
Ip
I I
K
Gh K
T p T p T p T T p T p
 (3.3) 
Với T2=2L=2*2*10
-3
=4*10
-3
s. 
Chọn a=3 thay vào phương trình (3.25) ta được: 
w
1
3 0.0005
600
IT aT s 
Thay Tw và a=3 vào phương trình 3.26, ta được: 
Hình 3.3 – Đồ thị Bode mạch vòng điều khiển dòng điện vòng 
trong 
 20 
Theo tiêu chuẩn Nyquist, từ đồ thị Bode ta thấy hệ kín của bộ 
điều khiển dòng điện vòng tronglà ổn định 
3.4 TỔNG HỢP THÔNG SỐ BỘ ĐIỀU KHIỂN PI MẠCH 
VÒNG ĐIỆN ÁP DC THEO PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU 
MODUL 
Hàm truyền mạch vòng điều khiển điện áp DC: 
1
1
1
K
G s
T p
;Trong đó: 
1
3
2
VR
K và 
1
2
RC
T 
Tổng hợp bằng phương pháp tối ưu modul kết quả thu được:
 1 1
0.052
19.248
p
I
I r
K
K
T T
Hình 3.5 – Đồ thị BODE của hàm truyền đạt mạch vòng điều 
khiển điện áp DC 
3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 
Trên cơ sở mô hình toán học và cấu trúc điều khiển đã được xây 
dựng trong chương 2, chương 3 đã xác định hàm truyền đạt cho các 
vòng điều khiển và tổng hợp thông số cho các bộ điều khiển cũng 
như kiểm tra tính ổn định của hệ thống ứng với các tham số đã tổng 
hợp. 
 21 
CHƯƠNG 4 : MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 
4.1 MÔ HÌNH HÓA BỘ CHUYỂN ĐỔI AC/DC VỚI BỘ LỌC 
HẤP THỤ TRONG MATHLAB SIMULINK 
Hình 4.1-Mô hình bộ chuyển đổi AC/DC với bộ lọc hấp thụ trong 
Mathlab Simulink 
4.2 HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ CHUYỂN ĐỔI AC/DC VỚI BỘ 
LỌC HẤP THỤ 
\ 
Hình 4.6- Đáp ứng điện áp DC của bộ chuyển đổi AC/DC với bộ 
lọc hấp thụ 
 22 
Hình 4.7 - Đáp ứng dòng ip và in của bộ chuyển đổi AC/DC với 
bộ lọc hấp thụ 
Hình 4.8 – Đáp ứng đóng cắt các van chuyển mạch u1 và dòng ip 
Hình 4.9 – Đáp ứng dòng điện pha A 
Hình 4.10 -Đáp ứng dòng điện AC iabc 
 23 
Hình 4.11 – Đáp ứng góc pha dòng ia và Va 
Hình 4.13 - Dạng sóng tín hiệu và phổ của sóng điều hòa dòng 
điện nguồn pha A. 
4.4. KẾT LUẬN 
Qua quá trình tính toán và mô hình hóa, chạy mô phỏng bộ lọc 
trên phần mềm matlab/simulink, chúng ta nhận thấy với cấu trúc, 
phương pháp, thuật toán điều khiển đã lựa chọn, bộ lọc đã đáp ứng 
được về chức năng điều khiển ổn định điện áp DC và lọc sóng hài, 
dòng điện sau khi lọc có độ méo dạng THD=1.59% đạt được tiêu 
chuẩn cho phép của IEEE std 519 và IEC 1000-3-4. 
 24 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu, xây dựng, tính toán 
thiết kế bộ điều khiển cho bộ chuyển đổi AC/DC với bộ lọc hấp thụ 
cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy TS.Trần Đình Khôi Quốc và 
các thầy cô giáo trong Khoa Điện đến nay luận văn đã được hoàn 
thành. 
Luận văn đã giải quyết được hạn chế của phương pháp cổ điển 
sử dụng bộ chỉnh lưu 12 xung bằng bộ chỉnh lưu với bộ lọc hấp thụ, 
thực hiện hai chức năng cơ bản là điều khiển điện áp DC và lọc sóng 
hài thõa mãn nội dung đề ra ban đầu, nội dung luận văn gồm có: 
Chương 1: Tổng quan về hệ thống điện máy bay 
Chương 2: Bộ lọc hấp thụ cho bộ chuyển đổi AC/DC trên 
máy bay 
Chương 3: Tính toán tham số điều khiển bộ lọc hấp thụ 
sóng sin cho máy bay 
Chương 4: Mô phỏng và đánh giá kết quả 
Kiến nghị: do điều kiện thời gian còn hạn hẹp luận văn chỉ 
dừng lại ở xây dựng lý thuyết, phương trình trạng thái, xác định cấu 
trúc điều khiển và tổng hợp các thông số điều khiển. Để tiếp tục để 
đề tài hoàn thiện hơn cần nghiên cứu xây dựng các bộ tạo dao động 
đồng pha, các bộ xử lý đóng cắt và chọn van và xây dựng mô hình 
thực tế bộ chuyển đổi AC/DC với bộ lọc hấp thụ.