Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab Simulink

Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab SimulinkĐồ án tốt nghiệp: Điều khiển đồng bộ hai động cơ sử dụng STM32F04 và Matlab Simulink

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG -⸙∆⸙ - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG BỘ HAI ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG STM32F04 VÀ MATLAB/SIMULINK GVHD: TS Trần Đức Thiện SVTH: Lê Công Kỳ Vọng Lê Hữu Anh Duy MSSV:16151317 MSSV:16151009 Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Hệ đào tạo: Chính Quy Khóa: 2016 - 2020 TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, mà giới nhƣ nóng lên vận động, phát triển mặt nhƣ kinh tế, trị, khoa học kỹ thuật….v…v đồng thời bùng nổ cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ tƣ Những ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến làm cho giới ngày thay đổi, văn minh đại Sự phát triển kỹ thuật điện tử tạo hàng lọat thiết bị với đặc điểm bật nhƣ xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ yếu tố cần thiết góp phần cho họat động ngƣời đạt hiệu cao Trong ngành công nghiệp phát triển mạnh yêu cầu xác cao đặc biệt đặc biệt ngành sản xuất giấy sợi, cán tôn, … yêu cầu liên quan mật thiết với tốc độ vị trí thiết bị Mặt khác, khoa học công nghệ ngày phát triển, vi điều khiển AVR, vi điều khiển PIC Arduino ngày trở thông dụng hơn, nhƣng bên cạnh ARM Cortex đối thủ khơng cạnh với dịng vi điều khiển Với phát triển lâu đời hai mƣơi năm, dòng vi điều khiển ARM minh sức mạnh trong nhiều lĩnh vực nhƣ: điện thoại thơng minh, máy tính xách tay, máy tính bảng hệ thống nhúng khác Dịng ARM Cortex KIT STM32F04 xử lí hệ đua kiến trúc chuẩn cho nhu cầu đa dạng công nghệ Ngôn ngữ lập trình xử lý KIT STM32F04 Discovery ngơn ngữ lập trình C đƣợc sử dụng nhiều ngành lập trình nhúng Với lý yêu cầu với cho phép hƣớng dẫn thầy TS Trần Đức Thiện nên nhóm chúng em định chọn đề tài: “Điều Khiển Đồng Bộ Hai Động Cơ Sử Dụng STM32F04 Và Matlab/Simulink” ii LỜI CẢM ƠN Nhóm thực đề tài xin cám ơn sâu sắc đến thầy hƣớng dẫn TS Trần Đức Thiện quan tâm giúp đỡ nhóm nhiều việc định hình hƣớng thiết kế lời khuyên phƣơng pháp làm việc Đồng thời nhóm cám ơn chân thành đến thầy cô Khoa Đào Tạo Chất Lƣợng Cao Khoa Điện-Điện Tử tạo điều kiện tốt cho nhóm hồn thành đề tài Nhóm thực gửi lời cám ơn đến bạn lớp 16151CL3, 16151CL2 toàn thể bạn làm đề tài tốt nghiệp đợt tháng 8/2020 Sự trao đổi kiến thức chia sẻ kinh nghiệm quý báu thời gian thực đề tài Xin chân thành cám ơn! Tp HCM, tháng 08 năm 2020 Ngƣời thực đề tài Lê Hữu Anh Duy Lê Công Kỳ Vọng iii DANH MỤC VIẾT TẮT DC: Direct Current VCC: Điện áp chung cấp GND: Ground D: Diode S: Switch PWM: Pulse-width modulation UART: Universal Asynchronous Receiver / Transmitter PID: Proportional Integral Derivative SP: Setpoint PV: Process Variable FET: Field-effect transistor IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cơng nghiệp cán thép Hình 1.2 Máy cán ống hút Hình 1.3 Máy cán giấy cơng nghiệp Hình 2.1 Cấu tạo động DC Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động Hình 2.3 Sơ đồ cấu tạo mạch cầu H Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch cầu H Hình 2.5 Cấu tạo Encoder Hình 2.6 Nguyên lý hoạt động Encoder Hình 2.7 Vi điều khiển 8501 ATMEL Hình 2.8 Vi điều khiển AVR ATMEL Hình 2.9 Vi điều khiển PIC MICROCHIP Hình 2.10 Vi xử lý ARM CORTEX Hình 2.11 Giao tiếp UART Vi điều khiển Hình 2.12 Sơ đồ hệ thống điều khiển PID Hình 2.13 Sơ đồ PID khâu tỉ lệ Hình 2.14 Sơ đồ PID khâu tích phân Hình 2.15 Sơ đồ PID khâu vi phân Hình 2.16 Cấu trúc Master-Slave Hình 2.17 Cấu trúc kỹ thuật cặp đơi chéo Hình 3.1 Động Planet 60W 468rpm Hình 3.2 Rotary Encoder 600 Xung Hình 3.3 Nguồn tổ ong Hình 3.4 Mạch cầu H Hình 3.5 Mạch STM32F4 Discovery Hình 3.6 CP2102 Mạch Chuyển Đổi USB To TTL UART Hình 3.7 Phanh đĩa Bolids Hình 3.8 Tải Hình 3.9 Sơ đồ kết nối phần cứng Hình 3.10 Khối khai báo thơng số STM32F04 Hình 3.11 Khối giao tiếp với máy tính Hình 3.12 Khối timer IRQ Hình 3.13 Khối đọc encoder Hình 3.14 Khối xuât liệu Hình 3.15 Khối PWM Hình 4.1 Sơ đồ mạch động Hình 4.2 Sơ đồ kết nối v 2 6 8 9 12 13 14 15 15 16 17 18 19 21 22 23 24 25 26 26 27 28 28 29 31 31 31 32 32 32 33 35 Hình 4.3 Giao diện Terminal 35 Hình 4.4 Thu thập liệu 36 Hình 4.5 Giao diện Ident 36 Hình 4.6 Dữ liệu đầu vào cơng cụ Ident 37 Hình 4.7 Xử lí liệu 37 Hình 4.8 Kết thu đƣợc 38 Hình 4.9 Khơng dủng phƣơng pháp đồng 38 Hình 4.10 Phƣơng pháp Master - Slave 39 Hình 4.11 Phƣơng pháp Cross Coupling 39 Hình 4.12 Đáp ứng ngõ (a) Khơng dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 41 Hình 4.13 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 42 Hình 4.14 Sai số hai động 43 Hình 4.15 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 45 Hình 4.16 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 46 Hình 4.17 Sai số hai động 47 Hình 4.18 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 48 Hình 4.19 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 50 Hình 4.20 Sai số hai động 50 Hình 4.21 Đáp ứng ngõ (a) Khơng dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 52 Hình 4.22 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 54 Hình 4.23:Sai số hai động 54 Hình 4.24 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 56 Hình 4.25 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 57 Hình 4.26 Sai số hai động (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 58 Hình 4.27 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 60 Hình 4.28 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 61 vi Hình 4.29 Sai số hai động 62 Hình 4.30 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 63 Hình 4.31 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 65 Hình 4.32 Sai số hai động 65 Hình 4.33 Đáp ứng ngõ (a) Khơng dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 67 Hình 4.34 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 68 Hình 4.35 Sai số hai động Đông thứ hai mang tải 69 Hình 4.36 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 70 Hình 4.37 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 72 Hình 4.38 Sai số hai động 72 Hình 4.39: Đáp ứng ngõ (a) Khơng dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 74 Hình 4.40 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 76 Hình 4.41 Sai số hai động 76 Hình 4.42: Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 78 Hình 4.43 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 79 Hình 4.44 Sai số hai động 80 Hình 4.45 Đáp ứng ngõ (a) Khơng dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 81 Hình 4.46 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 83 Hình 4.47 Sai số hai động 83 Hình 5.1 Mơ hình thực nghiệm 85 Hình 5.2 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 87 Hình 5.3 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 88 Hình 5.4 Sai số hai động 89 Hình 5.5 Đáp ứng ngõ (a) Khơng dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 91 vii Hình 5.6 Sai số hai động (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 92 Hình 5.7 Sai số hai động 93 Hình 5.8 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 95 Hình 5.9 Sai số hai động (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling 96 Hình 5.10 Sai số hai động 97 viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Bảng điều chỉnh PID thủ công Bảng 2.2: Bảng điều chỉnh PID Ziegler - Nichols Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật động Planet 60W 468rpm Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật Rotary Encoder 600 Xung Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật nguồn tổ ong Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật mạch cầu H Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật UART Bảng 3.6: Thông số phanh đĩa Bolids Bảng 3.7: Thông số tải Bảng 4.1: Bảng thông số động ix 20 21 24 24 25 25 27 28 28 33 MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP i LỜI MỞ ĐẦU ii LỜI CẢM ƠN iii DANH MỤC VIẾT TẮT iv DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG BIỂU ix MỤC LỤC i Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu giới hạn đề tài 1.2.1 Mục tiêu: 1.2.2 Giới hạn đề tài: 1.3 Kết cấu đồ án Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý thuyết phần cứng 2.1.1 Động DC 2.1.1.1 Cấu tạo 2.1.1.2 Nguyên lý làm việc 2.1.1.3 Phân loại 2.1.2 Cầu H (H - Bridge) 2.1.2.1 Cấu tạo 2.1.2.2 Nguyên lý hoạt động 2.1.3 Encoder 2.1.3.1 Cấu tạo 2.1.3.2 Nguyên lý hoạt động 2.1.3.3 Phân loại Encoder 10 2.1.4 Vi điều khiển 10 2.1.4.1 Lịch sử hình thành vi điều khiển 10 2.1.4.2 Phân loại: 11 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm (c) Hình 5.2 Đáp ứng ngõ (a) Khơng dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling Hình 5.2 mơ tả ngõ vận tốc số động thứ mang tải đƣợc điều khiển với phƣơng pháp đồng Với đƣờng màu đen biểu thị cho giá trị đặt màu đỏ cho động thứ màu xanh cho động thứ hai Nhƣ tác giả thấy đáp ứng hệ thống tốt  Sai số động cơ: (a) 87 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm (b) (c) Hình 5.3 Sai số hai động so với giá trị đặt (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling Hình 5.3 mơ tả sai số hai động với giá trị đặt theo phƣơng pháp đồng Trong đƣờng màu đen biểu thị động thứ màu đỏ biểu thị động thứ hai Tác giả quan sát đƣợc hai phƣơng pháp đồng Cross Coupling Master-Slave đồng pha với nhau, hai động không sử dụng phƣơng pháp đồng lệch pha Khi 88 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm hai động lệch pha với sai số lớn ảnh hƣởng không tốt đến cấu chấp hành hệ thống  Sai số hai động với nhau: Hình 5.4 Sai số hai động Hình 5.4 mô tả sai số hai động so với phƣơng pháp đồng Trong phƣơng pháp đồng Cross Coupling có sai số nhỏ, thay đổi Sai số phƣơng pháp đồng Master-Slave cao mức đầu dần ổn định không Hai động khơng sử dụng phƣơng pháp đồng có sai số tƣơng đối 5.2.2.Giá trị đặt hàm sin Gía trị đặt hệ thống đƣợc mơ tả theo cơng thức (5.1) Gía trị đặt đƣợc áp dụng cho hai động không sử dụng phƣơng pháp đồng hai phƣơng pháp đồng Master-Slave,Cross Coupling ( ) ( 5.1) Với: A biên độ = 75; f tần số = 0.01 Hz; góc pha = 0; b hệ số Bias = 225; 89 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm 5.2.2.1.Động tải đơn phƣơng pháp đồng Động thứ đƣợc mang tải đơn  Đáp ứng ngõ ra: (a) (b) 90 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm (c) Hình 5.5 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling Hình 5.5 mơ tả ngõ vận tốc theo hàm sin động thứ mang tải theo phƣơng pháp đồng Với đƣờng màu đen biểu thị cho giá trị đặt màu đỏ cho động thứ màu xanh cho động thứ hai Tác giả quan sát đƣợc phƣơng pháp đồng Master-Slave, Cross Coupling hai động không sử dụng phƣơng pháp đồng bám tốt theo giá trị đặt  Sai số động cơ: (a) 91 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm (b) (c) Hình 5.6 Sai số hai động (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling Hình 5.6 mơ tả sai số hai động với giá trị đặt theo phƣơng pháp đồng Trong đƣờng màu đen biểu thị động thứ màu đỏ biểu thị động thứ hai Tác giả quan sát đƣợc phƣơng pháp Cross Coupling Master-Slave đồng pha cịn hai động khơng sử dụng phƣơng pháp đồng lệch pha 92 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm  Sai số hai động với nhau: Hình 5.7 Sai số hai động Hình 5.7 mô tả sai số hai động so với phƣơng pháp đồng Trong phƣơng pháp Cross Coupling có sai số nhỏ đáp ứng nhanh, sai số hai động không sử dụng phƣơng pháp đồng có sai số nhỏ nhƣng đáp ứng chậm phƣơng pháp Master-Slave có sai số nhỏ có độ vọt lố lớn so với phƣơng pháp Cross Coupling 5.3 Kết thực nghiệm điều khiển vị trí hai động 5.3.1.Giá trị đặt hàm sin Gía trị đặt hệ thống đƣợc mơ tả theo cơng thức (5.2) Gía trị đặt đƣợc áp dụng cho hai động không sử dụng phƣơng pháp đồng hai phƣơng pháp đồng Master-Slave,Cross Coupling ( ) ( 5.2) Với: A biên độ = ; f tần số = Hz; góc pha = 0; b hệ số Bias = 0; 93 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm 5.3.1.1 Động có tải phƣơng pháp đồng  Đáp ứng ngõ ra: (a) (b) 94 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm (c) Hình 5.8 Đáp ứng ngõ (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling Hình 5.8 mơ tả ngõ vị trí theo hàm sin động thứ mang tải theo phƣơng pháp đồng Với đƣờng màu đen biểu thị cho giá trị đặt màu đỏ cho động thứ màu xanh cho động thứ hai Các tín hiệu đáp ứng vị trí hệ thống bị trễ phƣơng pháp Master-Slave có hai tín hệ trễ tín hiệu trễ động thứ so với giá trị đặt tín hiệu trễ động thứ hai với động thứ Còn phƣơng pháp Cross Coupling hai động không sử dụng phƣơng pháp đồng có độ trễ hai đơng so với giá trị đặt  Sai số động cơ: (a) 95 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm (b) (c) Hình 5.9 Sai số hai động (a) Không dùng phƣơng pháp đồng bộ; (b) Phƣơng pháp Master – Slave; (c) Phƣơng pháp Cross Coupling Hình 5.9 mô tả sai số hai động với giá trị đặt theo phƣơng pháp đồng Trong đƣờng màu đen biểu thị động thứ màu đỏ biểu thị động thứ hai Tác giả quan sát đƣợc phƣơng pháp Cross Coupling Master-Slave có tính đồng hóa tốt động thứ bị ảnh hƣởng thị động thứ hai bị ảnh hƣởng theo Cịn hai động khơng sử dụng phƣơng pháp đồng động bị ảnh hƣởng động hai hoạt động bình thƣờng 96 Chƣơng 5: Kết thực nghiệm  Sai số hai động với nhau: Hình 5.10 Sai số hai động Hình 5.10 mơ tả sai số hai động so với phƣơng pháp đồng Trong phƣơng pháp đồng Cross Coupling có sai số nhỏ sai số hai động khơng sử dụng phƣơng pháp đồng có sai số lớn thứ hai phƣơng pháp MasterSlave có sai số lớn 5.4.Đánh giá yêu cầu hệ thống Đánh giá yêu cầu hệ thống đƣợc tác giả chia làm hai phần gồm phần vận tốc phần vị trí :  Phần vận tốc: dựa vào kết thực nghiệm yêu cầu hệ thống tính đồng hóa phƣơng pháp đồng Cross Coupling đạt đƣợc yêu cầu đồng hóa pha sai số Phƣơng pháp đồng Master-Slave có tính đồng hóa đƣợc xếp thứ hai pha sai số cao lúc khởi động hệ thống ngõ động thứ giá trị đặt động thứ hai từ gay độ trễ cho động thứ hai mức đầu nhƣng sau hệ thống ổn định sai số nhỏ Về hai động không sử dụng phƣơng pháp đồng có tính đồng hóa thấp động có thay đổi động hai trì trạng thái cũ gây lệch pha cho hệ thống điều ảnh ảnh hƣởng khơng tốt đến hệ thống u cầu tính đồng hóa  Phần vị trí: qua kết thực nghiệm ta thấy đƣợc ba trƣờng hợp nêu bị trễ so với tín hiệu đặt Trong phƣơng pháp đồng Cross Coupling phƣơng pháp có tính đồng tốt Về phần hai động khơng sử dụng phƣơng pháp đồng có sai số hai động với nhỏ nhƣng tính đồng hóa Phƣơng pháp đồng Master-Slave có sai số hai động lớn nhƣng nguyên nhân biến thiên vị trí theo hình sin ngõ động thứ gây trễ cho động thứ hai nên gây sai số hai động lớn (vì ngõ vào động thứ hai ngõ động thứ nhất) 97 Chƣơng 6: Kết luận hƣớng phát triển Chƣơng KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN                Kết đạt đƣợc Qua trình nghiên cứu thực đề tài đƣợc số kết sau: Áp dụng thuật tốn PID vào mơ để điều khiển xác vận tốc hai động Áp dụng thuật tốn PID vào mơ để điều khiển xác vị trí hai động Thiết kế chế tạo hồn chỉnh mơ hình thực nghiệm đồng hai động Thử nghiệm thuật toán PID để điều khiển mơ hình thực đồng vận tốc hai động Thử nghiệm thuật toán PID để điều khiển mơ hình thực đồng vị trí hai động Thực giao diện giám sát điều khiển Serial Plot Đã nghiên cứu sử dụng Board vi điều khiển STM32F4 Discovery kết hợp với thiết bị ngoại vi Đề tài “Điều khiển đồng hai động sử dụng STM32F04 Matlab/Simulink” hỗ trợ đắc lực trình giảng dạy, học tập nghiên cứu khoa học cho giảng viên nhƣ sinh viên trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TPHCM Việc áp dụng mơ hình đồng hai động giúp ngƣời học kiểm chứng lại giải thuật, phƣơng pháp điều khiển khác nhằm tìm giải thuật tối ƣu cho ứng dụng cụ thể Hƣớng phát triển Áp dụng giải thuật khác để so sánh tính hiệu giải thuật điều khiển đồng hai động Áp dụng phƣơng pháp đồng để điều khiển từ động trở lên Thử nghiệm thuật toán điều khiển khác nhƣ: Gain Scheduling PID, Fuzzy PID, Noron,… Thiết kế lại phần cứng, tinh chỉnh chi tiết, giúp mơ hình hoạt động tốt Ứng dụng thực tế vào cơng nghiệp nhà máy xí nghiệp tạo thiết bị máy móc đồng vận tốc vị trí nhƣ máy cán thép, máy máy cán ống hút, 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lý thuyết điều khiển tự động, Nguyễn Thị Phƣơng Hà Huỳnh Thái Hoàng, NXB ĐHQG TPHCM, 2005 [2] Lý thuyết điều khiển PID (https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller) [3] Điều khiển PID động DC dùng STM32F4 (https://www.youtube.com/watch?v=L1Y4aEOQW-k) [4] Tổng quan động ( https://hoplongtech.com/tin-tuc/dong-co-dien-1-chieu-la-ginguyen-ly-hoat-dong-va-ungdung?fbclid=IwAR0nz3t9DDf4jUgwLWTaOgyNWR4wNoJ_0UATXwUuAnHxRf WsKhoCeKt3psk) [5] Tổng quan mạch cầu H (https://dientutuonglai.com/mach-cau-h-mach-cau-h-lagi.html?fbclid=IwAR0nz3t9DDf4jUgwLWTaOgyNWR4wNoJ_0UATXwUuAnHx RfWsKhoCeKt3psk) [6] Tổng quan STM32F4 Discovery (https://www.st.com/resource/en/user_manual/dm00039084-discovery-kit-withstm32f407vg-mcu-stmicroelectronics.pdf) [7] Tổng quan UART (https://advancecad.edu.vn/khai-niem-co-ban-ve-truyen-thonguart-so-do-khoi-ung-dung/) [8] Tổng quan Encoder (https://www.sieusach.info/encoderlagi/?fbclid=IwAR0g75VMIqp0fgLrMpj6xi1R4 K7ZeCaDwu9x4fiMQ7Ka8g7FqY7qtZWVENI) [9] Các phƣơng pháp đồng hai động (https://drive.google.com/file/d/1HcI_Dn2jJo99DYL4987kk1E2QEkobuF2/view?us p=sharing) [10] Mô vận tốc vị trí động (https://drive.google.com/file/d/1fvFaUmLJmeWmyhDxxbr07ONWJpRqpGa/view? usp=sharing) [11] Bài giảng tóm tắt vật lý ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM biên soạn theo Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Serway-Jewett 99 PHỤ LỤC Code vận tốc: Code vị trí: 100 ... phƣơng pháp đồng với việc không sử dụng phƣơng pháp đồng  Mô đánh giá điều khiển đồng MATLAB Simulink  Thực nghiệm đánh giá điều khiển đồng mơ hình thực nghiệm với STM32F4 MATLAB Simulink 1.2.2.Giới... kế điều khiển đồng vị trí tốc độ cho hai động chiều  Nhận dạng hàm truyền hai động cơ, mô hệ thống với hai phƣơng pháp đồng  p dụng hai phƣơng pháp đồng Master-Slave, Cross Coupling So sánh hai. .. giả động hai động với giải thuật điều khiển PID Controller sử dụng hai phƣơng pháp động Master-Slave Cross Coupling  Sử dụng KIT STM32F04 phần mềm Matlab/ Simulink để điều khiển hệ thống sử dụng