Hệ thống truyền động servo project mô phỏng DC servo motor

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO  BÁO CÁO MÔN HỌC: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG SERVO Project: Mô DC servo motor GVGD: THS VÕ LÂM CHƯƠNG NHÓM 11: TV: Nguyễn Đặng Triều 19146284 Nguyễn Thanh Tùng 19146052 Wang Nam Trí 19146282 Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2021 Mục lục Thông số động cơ: 2 Tải ( NL = , EL = 0.01): 2.1 Bậc 4: .4 2.2 Bậc 1: .9 2.3 Bậc 2: .11 Tải ( NL = , EL = 0.01 , KL=280 ): .16 3.1 Bậc 4: .16 3.2 Bậc 1: .20 3.3 Bậc 2: .24 Kết luận: .28 1 Thông số động cơ: Group 11 Series MT-2250-B Brand Baldor Hình Từ bảng thơng số động ta chọn K L = 280 theo bảng sau: Hình 2: Bảng thơng số khớp nốai mềm thường dùng cho động DC servo motor Ta có điều kiện : { JL ≤ 10 NG2 J M ≤ E L ≤ 0.02 ≤ N L= = > Để hệ servo đáp ứng nhanh không bị dao động Tải ( N L = , E L = 0.01): - J M = 0,54 kg cm2 = 0,54 10−4 kg m2 (Tìm thấy bảng thơng số ) Với điều kiện ràng buộc ban đầu: Chọn = , E L = 0.01: NL - NG = (hệ số giảm tốc) Ta có: - N L= JL => NG2 J M JL = NL −4 = 2,16 10−4 NG2 J M = 4.1 0,54 10 kg m2 - ωL = √ - EL = DL √J L K L 2.1 KL JL √ = 280 −4 2,16 10 => DL = 1138,55 rad/s = 0.0049 Bậc 4: -Tốc độ cao: V ≥ V = 600 rpm => chọn V = 63 rad/s Hệ bậc nên chọn : { - { K P =C P ωL K v =C v ω L => - JT = JM + C P=0,24 C v =0,82 { K P=273,252 K v =933,6111 JL NG2 = 2,7 10−4 kg m2 - Kgv a) = K v J T = 0.2521 Xây dựng mơ hình matlab Simulink Hình :Sơ đồ khối mơ vị trí vận tốc b) Hình ảnh sau mơ phỏng: Hình 4.1: Đáp ứng ngõ vị trí Hình 4.2 Hình 5.1: Đáp ứng ngõ vận tốc Hình 5.2 Hình 5.3 2.2 Bậc 1: -Tốc độ thấp: V ≤ √ - ωL = KL JL V =150rpm =5 π 20 = √ 280 2,16 10−4 rad/s => Chọn V = 15 rad/s = 1138,55 rad/s - K p1 = ω L C p =1138,55 C p Tìm C p ( N L =4 ; C p =0,24 ; C v =0,82 ; EL = 0.01 ) { b 0=( 1+ N L ) C p Cv = (1+ ).0,24 0,82=0,984 b1= ( 1+ N L) ( C v + 2.C v C p E L ) + N L E L=4,19968 b b1 - C p 1= =0,2343036  a) K p 1=1138,55 0,2343036 =266,77 Xây dựng mơ hình mơ matlab simulink Hình 6: Sơ đồ khối bậc Hình 11.1 :Đáp ứng vận tốc Hình 11.2 14 Hình 11.3 Tải ( N L = , E L = 0.01 , K L =280 ): - J M = 0,54 kg cm2 = 0,54 10−4 kg m2 (Tìm thấy bảng thông số ) 15 Với điều kiện rang buộc ban đầu: Chọn NL = , = 0.01: EL - NG = (hệ số giảm tốc) Ta có: - N L= JL => NG J M JL = NL NG J M = 7.1 0,54 10−4 = 3,78 10−4 kg m - ωL = - EL = 3.1 √ KL JL √ = DL 280 3,78 10−4 => √J L K L DL = 860,663 rad/s = 0.0065 Bậc 4: -Tốc độ cao: V ≥ V = 600 rpm => chọn V = 63 rad/s Hệ bậc nên chọn : { - { K P =C P ωL K v =C v ω L C P=0,24 C v =0,82 { K =206,5591 => K P=705,74366 v - JT = JM + JL NG2 = 4,32 10−4 kg m2 - Kgv = K v J T = 0,3049 16 a) Xây dựng mơ hình matlab Simulink Hình 12 :Sơ đồ khối mơ vị trí vận tốc b) Hình ảnh sau mơ phỏng: Hình 13.1: Đáp ứng ngõ vị trí 17 Hình 13.2 Hình 14.1: Đáp ứng ngõ vận tốc 18 Hình 14.2 19 Hình 14.3 3.2 Bậc 1: -Tốc độ thấp: V ≤ - ωL = √ KL JL V =150rpm =5 π 20 = √ 280 −4 3,78 10 =860,663 rad/s - K p1 = ω L C p =860,663 C p Tìm C p ( N L =7 ; C p =0,24 rad/s => Chọn V = 15 rad/s ; C v =0,82 ; { b 0=( 1+N L ) C p C v =( 1+7 ) 0,24 0,82=1.5744 b1= ( 1+ N L) ( C v +2.C v C p E L ) +2 N L E L=6,7315 b b1 - C p 1= =4,275597 - K p 1=860,663 4,275597 = 3679,8481 20 EL = 0.01 ) a) Xây dựng mơ hình mơ matlab simulink Hình 6: Sơ đồ khối bậc 21 b) Hình ảnh sau mơ Hình 15.1: Đáp ứng vị trí 22 Hình 15.2 Hình 16.1: Đáp ứng vận tốc 23 Hình 16.2 Hình 16.3 3.3 Bậc 2: Tính tốn thơng số điều khiển ( N L =7 ; Tốc độ trung bình: 1 V ≤V ≤ V 20 => 150 [rpm] => { K p 2=C p ωL K v 2=C v2 ωL với C p =0,24 ; C v =0,82 ; E L = 0.01 ) ≤V ≤ 600 [rpm] π ≤ V ≤ 20 π [rad/s] => Chọn V = 30 [rad/s] ω L = 860,663 rad/s 24 ... Thông số động cơ: Group 11 Series MT-2250-B Brand Baldor Hình Từ bảng thơng số động ta chọn K L = 280 theo bảng sau: Hình 2: Bảng thơng số khớp nốai mềm thường dùng cho động DC servo motor Ta... DC servo motor Ta có điều kiện : { JL ≤ 10 NG2 J M ≤ E L ≤ 0.02 ≤ N L= = > Để hệ servo đáp ứng nhanh không bị dao động Tải ( N L = , E L = 0.01): - J M = 0,54 kg cm2 = 0,54 10−4 kg m2 (Tìm thấy... rad/s Hệ bậc nên chọn : { - { K P =C P ωL K v =C v ω L C P=0,24 C v =0,82 { K =206,5591 => K P=705,74366 v - JT = JM + JL NG2 = 4,32 10−4 kg m2 - Kgv = K v J T = 0,3049 16 a) Xây dựng mô hình