Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh

Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh Đồ án thiết kế hệ điều khiển cân bằng bóng và thanh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG BÓNG VÀ THANH Cán Bộ Hướng Dẫn: Ts Nguyễn Chánh Nghiệm Nhóm Tháng 11/2015 LỜI CẢM ƠN Để thực đồ án môn học thiết kế hệ điều khiển với đề tài hệ thống cân bóng thanh, nhóm thực đề tài xin chân thành gởi lời cảm ơn tới thầy Nguyễn Chánh Nghiệm, giảng viên môn Tự Động Hóa, khoa Công Nghệ, trường Đại Học Cần Thơ nhiệt tình hướng dẫn, hỗ trợ, cung cấp kiến thức chủa thầy suốt trình nhóm thực đề tài Nhóm xin gởi lời cảm ơn tới tất bạn nhóm khác quan tâm, động viên hỗ trợ nhóm thực đồ án Kính chúc thầy công tác tốt! Chúc bạn thành công học tập sống! Sinh viên thực hiện: Mục lục Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Lời nói đầu: Ngày nay, khoa học kỹ thuật tiến lĩnh vực điều khiển tự động Các hệ thống áp dụng nhiều quy luật điều khiển từ cổ điển đại, điều khiển thông minh Điều khiển PID lựa chọn phổ biến, tối ưu cho hệ thống điều khiển có hàm truyền, phương trình trạng thái dùng để điều khiển trạng thái, vận tốc, vị trí Đề tài “Ball and Beam” hệ thống cân bóng đặt nằm ngang ứng dụng điều khiển PID để điều khiển vị trí bóng góc độ ngang, đề tài sử dụng PID sử dụng kỹ thuật thu thập liệu điều khiển vòng kín hệ thống có tính tự động hóa 1.2 Mục tiêu đề tài: Nhằm cân hệ thống bóng sử dụng phần mềm MATLAB máy tính kết hợp với board Arduino để thực trình điều khiển tự động + Tìm hiểu nguyến lý hoạt động hệ thống, đánh giá mô hình có + Dựa vào lý thuyết để xây dựng hàm truyền mô hình + Thiết kế mô hình thực tế + Kết nối cho hệ thống, viết chương trình điều khiển 1.3 Phạm vi nghiên cứu: + Vẽ mô hình AutoCAD + Chế tạo chạy thử nghiệm cân mô hình thực tế + Đảm bảo cân hệ 1.4 Các nội dung chính: - Đối tượng nghiêng cứu đề tài hệ điều khiển gồm khí, mạch điều khiển thuật toán điều khiển Xây dựng hệ thống điều khiển tự động hoàn chỉnh - Phương pháp tham khảo tài liệu: + Tìm hiểu, đọc cảm biến vị trí chống nhiễu + Tìm hiều, xây dựng hàm truyền hệ thống tính toán PID - Phương pháp thực nghiệm: + Thiết kế mô hình khí Autocad + Thiết kế mạch chương trình điều khiển + Chạy mô MATLAB2012b hiệu chỉnh thông số + Tiến hành làm thí nghiệm để xem xét độ nhiễu cảm biến Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ 1.5 Các nghiên cứu mô hình bóng thanh: Hiện giới có nhiều mô hình cân bóng thanh, kể đến mô mô hình Quanser, DHKT HongKong, đại học Bắc Florida Hình Ball and beam thiết kế Quanser 2006 (www.QuanSer.com) Hình Mô hình Ball beam trường DHKT HongKong Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Hình Mô hình Ball Beam DH Bắc Florida CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sơ lược hệ thống: Mô hình bóng sử dụng nhiều phòng thí nghiệm trường giới Mục đích hệ thống cân bóng ngang tác động ngoại cảnh, mô hình dùng cảm biến để phát vị trí bóng sử dụng camera với kỹ thuật xử lý ảnh để phát vị trí bóng, hệ thống dùng động để điều khiển góc quay ngang sử dụng thêm cảm biến tra góc nghiêng + Thanh làm nhiều chất liệu khác gỗ, nhựa, meca, nhôm Chiều dài tùy vào người thiết kế + Quả bóng thông thường hình cầu có kích thước đủ lớn để cảm biến xác định được làm nhựa, sắt + Cảm biến xác định vị trí cảm biến siêu âm, hồng ngoại, dây điện trở camera, có cảm biến xác định góc nghiêng + Động động encoder servo 2.2 Phân tích hệ thống: Mô hình động học hệ thống thể hình Hình Động học hệ thống Từ định luật II Newton: F = m.x” x = a.l Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ (1)    Với góc nhỏ  => sin => Mối quan hệ  : Laplace hai vế Hàm truyền mối quan hệ vị trí bóng X(s) với góc quay (s) động (rad/m) Trong đó: + + + + + + + + + + + + + Fr lực ma sát bóng với m =0.1(kg) khối lượng bóng g = 9.81 m/s2 gia tốc trọng trường x (m) vị trí bóng moment bóng L = 0.329(m) chiều dài a (rad) góc bóng lăn J = 5.76e-6 kg.m2 moment quán tính bóng d = 0.035(m) tay quay động góc ngang (rad) góc quay động l = 0.0009367(m) bán kính lăn bi r = 0.0012 (m) bán kính bi Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Sơ đồ kết nối hệ thống: Phần mềm MATLAB/Simulink dùng để điều khiển, board Arduino phận trung gian để thu thập tín hiệu khoảng cách nhận tín hiệu để điều khiển động servo Sơ đồ kết nối hệ thống thể hình Hình Sơ đồ kết nối 3.2 Vẽ mô hình hệ thống: Mô hình thiết kế hình Hình Bản vẽ 3D Bi Thanh ngang Đỡ Servo Đế Thành phần hệ thống gồm: ngang, bi sắt, trụ đỡ ngang, động servo, cảm biến dây điện trở, đế 3.3 Phần mềm MATLAB/Simulink thông qua board Arduino để điều khiển: Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Simulink công cụ quan trọng MATLAB dùng để mô hình, mô phỏng, phân tích hệ thống động với môi trường giao diện sử dụng đồ họa Đặc biệt kết hợp với board mạch thu thập liệu, Matlab đóng vai trò trung tâm điều khiển hệ thống điều khiển số Thư viện Arduino IO thư viện công cụ Simulink hỗ trợ bo mạch Arduino làm việc với MATLAB-Simulink Kết hợp bo mạch Arduino thư viện ArduinoIO, MATLAB tiến hành thu thập liệu, thực thuật toán điều khiển dễ dàng để điều khiên đối tượng thực 3.4 Board mạch Arduino UNO ATmega328: Là board mạch vi điều khiển mạch đơn sử dụng để làm thiết bị điện tử cho dự án đa lĩnh vực theo cách tiếp cận dễ dàng người sử dụng Trong hệ thống Arduino thực chức chung gian thu tín hiệu tương tự nhận tín hiệu điều khiển động servo Hình Board mạch Arduino UNO ATmega328 3.5 Cảm biến đo khoảng cách: Một số cảm biến đo khoảng cách tiêu biểu như: Cảm biến siêu âm, cảm biến hồng ngoại, cảm biến dùng dây điện trở  Cảm biến siêu âm: qua tìm hiểu nhóm thấy + Ưu điểm: Dễ lập trình + Nhược điểm: cảm biến siêu âm dễ bị nhiễu, khó đưa tín hiệu để điều khiển, giá thành cao  Khảo sát đo khoảng cách dùng dây điện trở: Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Công tức tính điện áp ra: Vout = (R1/R) * V R1 Hình Nguyên lí đo dùng điện trở o Giá trị điện trở 40 o Chiều dài dây 32cm Từ điện áp đầu quy đổi tín hiệu khoảng cách, cách chuẩn cảm biến Bảng 1: khoảng cách điện áp đầu ra: Khoảng 10 15 20 25 30 0.722 1.4858 2.2629 3.0205 3.8074 4.539 cách(cm) Điện áp(v) Hình Đường đặc tính cảm biến • Nhận xét: + Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng, bị nhiễu, tín hiệu trả analog, sai số nhỏ 0.18cm + Nhược điểm: tăng ma sát bi Vì ưu điểm nên nhóm định chọn cảm biến dùng dây điện trở 3.6 Động servo MG946R: 10 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ  Dựa vào hình 13: Kgh = 4.2, hệ thống dao động ổn định với chu kì T = 3.86s Thông số Bộ ĐK Kp Ti TD P PI PID 0.5*4.2=2.1 0.45*4.2=1.9 0.6*4.2=2.5 ∞ 0.83*3.86=3.2 0.5*3.86=1.93 0 0.125*3.86=0.48 GPID = Do Kd nhỏ nên tăng thêm để hệ thống đáp ứng nhanh Kd = 2.8, sơ đồ mô hình 13 Hinh 14 Điều khiển PID 14 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ  Mô với vị trí ban đầu (m), đáp ứng nấc hệ thống thể hình 15 Kết độ vọt lố POT = 2.7%, thời gian độ tqd = 4s (tiêu chuẩn 2%), sai số xác lập lớn ( 0.1%) 1.4 1.2 X: 3.79 Y: 1.027 X: 4.48 Y: 1.02 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Hình 15 Đáp ứng nấc hệ thống 15 10 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Mô hình thực hệ thống bóng thanh: Hệ thống thực trình bày hình 16 Hình 16 Mô hình bóng thực tế Thành phần hệ thống gồm: (1) Điện trở dây (2) Bi sắt (3) Cánh tay động dài 3.5cm (4) Thanh ngang dài 32.9 cm Phạm vi hoạt động viên bi từ 1.8cm đến 31.5cm (5) Bộ điều khiển board Adruino Uno (6) Động servo MG946R (7) Tấm đế có kích thước 16x31x1cm 16 Thiết kế hệ điều khiển 4.2 Trường Đại học Cần Thơ Điều khiển thực: Tần số lấy mẫu 100Hz, giao diện điều khiển hệ thống hình 17 Thông số điều khiển PID: Kp = 2.5, Ki = 0.5, Kd = 2.8 tính phần thiết kế Hình 17 Sơ đồ điều khiển  Sơ đồ khối Ball and Beam Hình 18 Sơ đồ đọc cảm biến điều khiển servo Bên khối Ball and Beam khối điều khiển động nhận tín hiệu cảm biến Khối Saturation dùng để giới hạn tín hiệu điều khiển (0 – 1800), khối Servo Write dùng để cấp tín hiệu điều khiển động Khối anlog input để đọc tín hiệu tương tự từ cảm biến xác định vị trí bóng Khối Analog Filter Design lọc thông thấp loại bỏ tần số cao Khối Polynomial đổi giá trị tương tự thành tín hiệu khoảng cách 17 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ  Tiến hành thí nghiệm điều khiển số vị trí 0.1 (m), 0.15 (m), 0.2 (m)  Thí nghiệm 1: Cân vị trí 0.1m, vị trí ban đầu x0 = 0.025m • Mô hệ thống MATLAB\Simulink hình 19 Hình 19 Cân vị trí 0.1m: Thí nghiệm thực hình 20 Hình 20 Cân vị trí 0.1m: 18 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ  So sánh mô thực tế: Chỉ tiêu Độ vọt lố Thời gian độ Sai số xác lập Kết mô Kết thực tế 2.7% 4s 4.5% 3.5s 0.3% 4.5%  Thí nghiệm 2: Cân vị trí 0.15m, vị trí ban đầu x0=0.03m Mô hệ thống MATLAB\Simulink hình 21 Hình 21 Cân vị trí 0.15m 19 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Thí nghiệm thực hình 22: Hình 22 Cân vị trí 0.15m  So sánh mô thực tế: Chỉ tiêu Độ vọt lố Thời gian độ Sai số xác lập Kết mô Kết thực tế 2.7% 4s 2% 4.5s 0.3% 1.8%  Thí nghiệm 3: Cân vị trí 0.2m, vị trí ban đầu x0=0.043m 20 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Mô hệ thống MATLAB\Simulink hình 23 Hình 23 Cân vị trí 0.2m Thí nghiệm thực hình 24: Hình 24 Cân vị trí 0.2m  So sánh kết mô kết thực tế: 21 Thiết kế hệ điều khiển Chỉ tiêu Độ vọt lố Thời gian độ Sai số xác lập Trường Đại học Cần Thơ Kết mô Kết thực tế 2.7% 4s 0% 2.8s 0.3% 0.5% 22 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 Kết luận: Hệ thống bóng điều khiển máy tính băng phần mềm MATLAB/Simulink thông qua board Arduino để đọc cảm biến điều khiển động servo Đây hệ điều khiển hồi tiếp trạng thái  Kết đạt được: o Xây dựng chứng minh hàm truyền hệ thống o Kết nối MATLAB/Simulink – Arduino Uno – Cảm biến o Mô hệ thống MATLAB/Simulink o Thiết kế chế tạo thành công mô hình thực tế o Ứng dụng thành công MATLAB/Simulink để điều khiển cân hệ thống bóng o Độ vọt lố lớn nhỏ 4.5% o Kết mô gần giống với thực  Hạn chế: o Vẫn sai số xác lập (4.5%) o Cảm biến dây điện trở sai số (0.18cm) 5.2 Khuyến nghị: Đề nghị board mạch điều khiển có tốc độ xử lí cao STM32, Arduino DUE Dùng động servo có moment lớn Thêm giải thuật điều khiển khác như: LQR, phân bố cực, … 23 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Thị Phương Hà, Huỳnh Thái Hoàng, năm 2005 Lý thuyết điều khiển tự động, 356 trang [2] Nguyễn Phùng Quang, MATLAB & SIMULINK dành cho kỹ sư điều khiển tự động, 482 trang [3] Nguyễn Chí Ngôn, Nguyễn Hoàng Dũng, năm 2012 Lý thuyết điều khiển tự động, 277 trang [4] http://www.Mathworks.com.vn ngày truy cập 15/10/2015 [5] http://ctms.engin.umich.edu/CTMS/index.php?example=BallBeam§ion=Co ntrolStateSpace ngày truy cập 10/9/2015 [6] http://www.Arduino.cc ngày truy cập 1/9/2015 24 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Phụ lục Cách cài đặt thư viện Arduino IO  Dowload gói Arduino IO Kết nối với MATLAB/Simulink Tải Arduino IO cho MATLAB trang web: http://www.mathwworks.com Click Set path Sau sổ chọn Add Folder tới thu mục Arduino IO Rồi chọn Save Close Chạy file instal_arduino.m arduino.m thư mục Arduino IO 25 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Mở simulink thấy thư viện Arduino IO Nạp file adioes.pde vào board Arduino  Giới thiệu board Arduino: Arduino thật bo mạch vi xử lý dùng để lập trình tương tác với thiết bị phần cứng cảm biến, động cơ, đèn thiết bị khác Đặc điểm bật Arduino môi trường phát triển ứng dụng dễ sử dụng, với ngôn ngữ lập trình học cách nhanh chóng với người am hiểu điện tử lập trình Và điều làm nên tượng Arduino mức giá thấp tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm Arduino Uno sử dụng chip Atmega328 Nó có 14 chân digital I/O, chân đầu vào (input) analog, thạch anh dao động 16Mhz Một số thông số kỹ thuật sau : 26 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ a) USB (1) 27 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Arduino sử dụng cáp USB để giao tiếp với máy tính Thông qua cáp USB Upload chương trình cho Arduino hoạt động, USB nguồn cho Arduino b) Nguồn ( ) Khi không sử dụng USB làm nguồn sử dụng nguồn thông qua jack cắm 2.1mm(cực dương giửa) sử dụng chân Vin GND để cấp nguồn cho Arduino Bo mạch hoạt động với nguồn điện áp từ – 20 volt Chúng ta cấp áp lớn nhiên chân 5V có mực điện áp lớn volt Và sử dụng nguồn lớn 12 volt có tượng nóng làm hỏng bo mạch Khuyết cáo bạn nên dùng nguồn ổn định đến 12 volt Chân 5V chân 3.3V (Output voltage) : chân dùng để lấy nguồn từ nguồn mà cung cấp cho Arduino Lưu ý : không cấp nguồn vào chân làm hỏng Arduino GND: chân mass c) Chip Atmega328 Chip Atmega328 Có 32K nhớ flash 0.5k sử dụng cho bootloader Ngoài có 2K SRAM, 1K EEPROM d) Input Output ( 4, 6) Arduino Uno có 14 chân digital với chức input output sử dụng hàm pinMode(), digitalWrite() digitalRead() để điều khiển chân Cũng 14 chân digital số chân chức là: Serial : chân (Rx ), chân ( Tx) Hai chân dùng để truyền (Tx) nhận (Rx) liêu nối tiếp TTL Chúng ta sử dụng để giao tiếp với cổng COM số thiết bị linh kiện có chuẩn giao tiếp nối tiếp PWM (pulse width modulation): chân 3, 5, 6, 9, 10, 11 bo mạch có dấu “~” chân PWM sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ, độ sáng đèn… SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK), chân hỗ trợ giao chuẩn SPI I2C: Arduino hỗ trợ giao chuẩn I2C Các chân A4 (SDA) A5 (SCL) cho phép chúng tao giao tiếp giửa Arduino với linh kiện có chuẩn giao tiếp I2C e) Reset (7): dùng để reset Arduino 28 [...]... như hình 24: Hình 24 Cân bằng ở vị trí 0.2m  So sánh kết quả mô phỏng và kết quả thực tế: 21 Thiết kế hệ điều khiển Chỉ tiêu Độ vọt lố Thời gian quá độ Sai số xác lập Trường Đại học Cần Thơ Kết quả mô phỏng Kết quả thực tế 2.7% 4s 0% 2.8s 0.3% 0.5% 22 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 Kết luận: Hệ thống bóng và thanh được điều khiển trên máy tính băng... để đọc cảm biến và điều khiển động cơ servo Đây là hệ điều khiển hồi tiếp trạng thái  Kết quả đạt được: o Xây dựng và chứng minh hàm truyền của hệ thống o Kết nối được MATLAB/Simulink – Arduino Uno – Cảm biến o Mô phỏng hệ thống bằng MATLAB/Simulink o Thiết kế và chế tạo thành công mô hình ngoài thực tế o Ứng dụng thành công MATLAB/Simulink để điều khiển cân bằng hệ thống bóng và thanh o Độ vọt lố... Hình 20 Cân bằng ở vị trí 0.1m: 18 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ  So sánh mô phỏng và thực tế: Chỉ tiêu Độ vọt lố Thời gian quá độ Sai số xác lập Kết quả mô phỏng Kết quả thực tế 2.7% 4s 4.5% 3.5s 0.3% 4.5%  Thí nghiệm 2: Cân bằng ở vị trí 0.15m, vị trí ban đầu x0=0.03m Mô phỏng hệ thống bằng MATLAB\Simulink như hình 21 Hình 21 Cân bằng ở vị trí 0.15m 19 Thiết kế hệ điều khiển Trường... 17 Thông số bộ điều khiển PID: Kp = 2.5, Ki = 0.5, Kd = 2.8 như đã tính ở phần thiết kế Hình 17 Sơ đồ điều khiển  Sơ đồ trong khối Ball and Beam Hình 18 Sơ đồ đọc cảm biến và điều khiển servo Bên trong khối Ball and Beam là các khối điều khiển động cơ và nhận tín hiệu cảm biến Khối Saturation dùng để giới hạn tín hiệu điều khiển (0 0 – 1800), khối Servo Write dùng để cấp tín hiệu điều khiển động cơ... Mô hình bóng và thanh thực tế Thành phần hệ thống gồm: (1) Điện trở dây (2) Bi sắt (3) Cánh tay động dài 3.5cm (4) Thanh ngang dài 32.9 cm Phạm vi hoạt động viên bi từ 1.8cm đến 31.5cm (5) Bộ điều khiển board Adruino Uno (6) Động cơ servo MG946R (7) Tấm đế có kích thước 16x31x1cm 16 Thiết kế hệ điều khiển 4.2 Trường Đại học Cần Thơ Điều khiển thực: Tần số lấy mẫu là 100Hz, giao diện điều khiển hệ thống... 22 Cân bằng ở vị trí 0.15m  So sánh mô phỏng và thực tế: Chỉ tiêu Độ vọt lố Thời gian quá độ Sai số xác lập Kết quả mô phỏng Kết quả thực tế 2.7% 4s 2% 4.5s 0.3% 1.8%  Thí nghiệm 3: Cân bằng ở vị trí 0.2m, vị trí ban đầu x0=0.043m 20 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ Mô phỏng hệ thống bằng MATLAB\Simulink như hình 23 Hình 23 Cân bằng ở vị trí 0.2m Thí nghiệm thực như hình 24: Hình 24 Cân. .. 13 9 10 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ  Dựa vào hình 13: Kgh = 4.2, hệ thống dao động ổn định với chu kì T = 3.86s Thông số Bộ ĐK Kp Ti TD P PI PID 0.5*4.2=2.1 0.45*4.2=1.9 0.6*4.2=2.5 ∞ 0.83*3.86=3.2 0.5*3.86=1.93 0 0 0.125*3.86=0.48 GPID = Do Kd nhỏ nên tăng thêm để hệ thống đáp ứng nhanh hơn Kd = 2.8, sơ đồ mô phỏng như hình 13 Hinh 14 Điều khiển PID 14 Thiết kế hệ điều khiển Trường... ứng nấc hệ thống được thể hiện ở hình 15 Kết quả độ vọt lố POT = 2.7%, thời gian quá độ tqd = 4s (tiêu chuẩn 2%), sai số xác lập lớn nhất ( 0.1%) 1.4 1.2 X: 3.79 Y: 1.027 X: 4.48 Y: 1.02 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Hình 15 Đáp ứng nấc của hệ thống 15 9 10 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Mô hình thực của hệ thống bóng và thanh: Hệ thống... ít am hiểu về điện tử và lập trình Và điều làm nên hiện tượng Arduino chính là mức giá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm Arduino Uno là sử dụng chip Atmega328 Nó có 14 chân digital I/O, 6 chân đầu vào (input) analog, thạch anh dao động 16Mhz Một số thông số kỹ thuật như sau : 26 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ a) USB (1) 27 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần... quả bóng Khối Analog Filter Design là bộ lọc thông thấp loại bỏ tần số cao Khối Polynomial đổi giá trị tương tự thành tín hiệu khoảng cách 17 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ  Tiến hành thí nghiệm điều khiển ở một số vị trí 0.1 (m), 0.15 (m), 0.2 (m)  Thí nghiệm 1: Cân bằng ở vị trí 0.1m, vị trí ban đầu x0 = 0.025m • Mô phỏng hệ thống bằng MATLAB\Simulink như hình 19 Hình 19 Cân bằng ... nghiệm cân mô hình thực tế + Đảm bảo cân hệ 1.4 Các nội dung chính: - Đối tượng nghiêng cứu đề tài hệ điều khiển gồm khí, mạch điều khiển thuật toán điều khiển Xây dựng hệ thống điều khiển tự... nấc hệ thống 15 10 Thiết kế hệ điều khiển Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Mô hình thực hệ thống bóng thanh: Hệ thống thực trình bày hình 16 Hình 16 Mô hình bóng. .. đồ án môn học thiết kế hệ điều khiển với đề tài hệ thống cân bóng thanh, nhóm thực đề tài xin chân thành gởi lời cảm ơn tới thầy Nguyễn Chánh Nghiệm, giảng viên môn Tự Động Hóa, khoa Công Nghệ,