Page 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY NHẬP MÔN CƠ ĐIỆN TỬ Introduction to Mechatronics Giảng viên: Bộ Môn Cơ Điện Tử Viện Cơ khí – ĐHBK Hà nội 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY NHẬP MÔN CƠ ĐIỆN TỬ Introduction to Mechatronics Giảng viên: Bộ Môn Cơ Điện Tử Viện Cơ khí – ĐHBK Hà nội 1
Các bạn like page Cơ Điện Tử - Viện Cơ Khí - Đại Học Bách Khoa Hà Nội sau đó bấm vào mục Groups ( Nhóm) QR CODE Page Cơ Điện Tử 1
Các bạn Sinh Viện Đại Học Bách Khoa tham gia GROUP: HUST Thực Hành Nhập Môn Cơ Điện Tử Và HUST Lý Thuyết Nhập Môn Cơ Điện Tử 1
Content Introduction to Mechatronics Chương 4. Điều khiển trong Cơ điện tử Chủ đề 1. Giới thiệu Chủ đề 2. Các thành phần của hệ CĐT Chủ đề 3. Mô hình HT CĐT Chủ đề 4. Thiết kế HTCĐT Chủ đề 5. Vai trò HTCĐT 1
Chapter 4. Control in Mechatronics CHƯƠNG 4. ĐIỀU KHIỀN TRONG CĐT 1. Giới thiệu Hình 4.1. Sơ đồ tương tác giữa các phần tử trong hệ CĐT 2
Introdution 1.1. Hệ thống đo (Sensing) • Cảm biến (Sensor) • Xử lý tín hiệu đo (Sensor Conditioning) • Chuyển đổi tương tự/số hoặc số/tương tự (A/D or D/A converter) 1.2. Hệ thống điều khiển (Control) • Mạch điều khiển hở (Open Loop Control ) • Mạch điều khiển kín (Closed Loop Control ) 1.3. Hệ thống truyền động (Action) • Mạch điều khiển điện tử (Drive circuits) • Phần tử chấp hành (Actuator) • Động cơ (Motor) 3
Components of a Mechatronic System 2. Các thành phần của hệ cơ điện tử • Phần tử cơ khí (Mechanical) • Phần tử Điện tử (Electronics) • Cảm biến (Sensors) • Phần tử chấp hành (Actuators) • Mạch điều khiển (Control) • Mạch tính toán (Computer) 5
Components of a Mechatronic System • Một hệ thống cơ điện tử có cốt lõi của nó là một hệ thống cơ khí được điều khiển bởi một bộ điều khiển. • Bộ điều khiển cần thông tin về trạng thái của hệ thống. Thông tin này được lấy từ các cảm biến. • Trong nhiều trường hợp, các tín hiệu đo của cảm biến cần được xử lý và chuyển đổi cho phù hợp với cơ chế hoạt động của mạch điều khiển hệ thống CĐT. • Các tín hiệu sau khi được xử lý sẽ được chuyển đổi sang giá trị số thông qua card A/D và gửi tới bộ điều khiển. 6
Components of a Mechatronic System • Bộ điều khiển là “trí tuệ" của hệ thống cơ điện tử, trong đó xử lý và gửi lệnh đk đến các cơ cấu chấp hành trong hệ thống. • Thiết bị truyền động là các thiết bị có thể chuyển đổi năng lượng điện để cơ năng. • Tín hiệu điều khiển thông qua các thiết bị bao: gồm các nút lệnh, đồ họa giao diện người dùng (GUI), màn hình điều khiển, hoặc bảng điều khiển. 7
Modeling of Mechatronic Systems 3. Mô hình hệ thống điều khiển 3.1. Phần tử cơ bản: • Hệ thống điều khiển có 4 khối chức năng cơ bản sau: - Khối quá trình bị điều khiển - Cảm biến - Phần tử chấp hành - Bộ điều khiển 8
Modeling of Mechatronic Systems Quá trình bị điều khiển theo yêu cầu đặt ra Hình 4.3. Quá trình điều khiển 9
Modeling of Mechatronic Systems 3.2. Phân loại hệ thống điều khiển: • Open Loop Control - Tín hiệu vào (input) và tín hiệu ra (output) không có quan hệ. - Hệ thống nhạy cảm với nhiễu và độ bất ổn, cần có cơ chế bù nhiều… Hình 4.4. Sơ đồ điều khiển hệ hở 10
Modeling of Mechatronic Systems • Closed Loop Control - Tín hiệu vào (input) và tín hiệu ra (output) có quan hệ thông qua vòng hồi tiếp (feedback loop). - Tín hiệu vào gửi tới phần tử chấp hành (actuator) và có các thông tin phản hồi từ cảm biến (sensor). - Do vậy hệ thống khi chạy sẽ không cần quá trình hiệu chỉnh giá trị (calibration) Hình 4.5. Sơ đồ điều khiển hệ kín 11
Modeling of Mechatronic Systems • Ví dụ: Hệ thống điều khiển vận tốc xe ô tô Hình 4.7. Sơ đồ khối hệ thống đk vận tốc ô tô 13
Modeling of Mechatronic Systems • Basic Open Loop Control System - Nhiễu không quá lớn - Sự thay đổi các giá trị mong muốn đầu vào không nhiều - Chất lượng HTĐK không cao Hình 4.8. Hệ thống điều khiển hở đơn giản 14
Modeling of Mechatronic Systems • Basic Open Loop Control System (Bù nhiễu đầu vào) - Thiết bị đo nhiễu - Giám sát giá trị thay đổi của nhiễu Và bù giá trị trên tín hiệu đầu vào Hình 4.9. Hệ thống điều khiển hở bù nhiễu đầu vào 15
Modeling of Mechatronic Systems • Basic Open Loop Control System (Bù nhiễu đầu vào + bộ điều khiển) - Dựa trên đặc tính của đối tượng chấp hành, giá trị đầu vào mong muốn được hiệu chỉnh để tăng chất lượng hệ thống Hình 4.9. Hệ thống điều khiển hở bù nhiễu đầu vào và tại bộ điều khiển 16
Modeling of Mechatronic Systems • Hệ thống điều khiển kín (Vòng hồi tiếp) - Quá trình đo giá trị điều khiển (output) - So sánh giá trị giữa giá trị mong muốn và giá trị đo nhằm đưa sai số điều khiển tiến về 0 Hình 4.10. Hệ thống điều khiển kín 17
Showing the first 20 pages. Download the document to see it all.
No comments yet. Be the first!
Comments (0)
No comments yet. Be the first!