THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÁY ĐIỆN

THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÁY ĐIỆN Chương 1: Những nguyên tắc xây dựng hệ điều chỉnh tự động truyền động điện Trao đổi trực tuyến tại: http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html Nội dung chính: Những vấn đề chung thiết kế hệ điều chỉnh tự động(HĐCTĐ) Độ xác hệ điều chỉnh tự động truyền động điện Phương pháp hàm chuẩn modul tối ưu dùng tổng hợp mạch vòng điều chỉnh nối cấp Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh số Hệ thống truyền động điều chỉnh phi tuyến 1.1 Khái niệm phân loại  Khái niêm: Nguyên tắc xây dựng hệ điều chỉnh tự động truyền động điện phải đảm bảo giá trị yêu cầu đại lượng điều chỉnh mà không phụ thuộc vào nhiễu loạn tác động lên hệ NL THĐ R BĐ ĐL M MX Khái niệm phân loại tiếp…  Phân loại: Hệ điều chỉnh tự động truyền động điện điều chỉnh trì theo lượng đặt trước không đổi tốc độ không đổi, công suất không đổi, vận tốc không đổi… Hệ điều chỉnh tùy động(Hệ bám): hệ điều chỉnh vị trí cần điều khiển truyền động theo lượng đặt trước biến thiên tùy ý Ví dụ hệ cắt gọt kim loại, rada… Hệ điều khiển chương trình: Là hệ điều khiển vị trí đại lượng điều khiển tuân theo chương trình đặt trước nhớ, thường dùng để điều chỉnh đại lượng điều khiển có quỹ đạo chuyển động phức tạp Hay gặp dây truyền sản xuất có robot 1.2 Những vấn đề chung thiết kế hệ điều chỉnh tự động truyền động điện   Khi thiết kế hệ điều chỉnh tự động truyền động điện cần phải đảm bảo hệ thực tất yêu cầu đặt ra, yêu cầu công nghệ, tiêu chất lượng yêu cầu kinh tế Trong hệ điều chỉnh tự động truyền động điện, cấu trúc mạch điều khiển, luật điều khiển tham số điều khiển có ảnh hưởng lớn đến chất lượng hệ Vì thiết kế hệ ta phải thực thuật toán phân tích tổng hợp hệ để tìm lời giải thích hợp lý, cho đáp ứng yêu cầu kinh tế kỹ thuật đề 1.2 Tiếp Bài toán tổng hợp hệ  Bài toán tổng hợp chức thực trường hợp biết cấu trúc tham số mạch điều khiển ta phải xác định luật điều khiển đầu vào cho hệ đảm bảo chất lượng Bài toán tổng hợp tham số thực biết cấu trúc hệ lượng tác động đầu vào hệ ta cần xác định tham số hệ điều khiển Bài toán tổng hợp cấu trúc – tham số thực biết quy luật biến thiên lượng đẩu vào phần tử hệ thống, ta cần xác định cấu trúc hệ đặc tính thma số biộ điều chỉnh ta nghiên cứu phương pháp tổng hợp hệ thường dùng phương pháp hàm chuẩn môdul tối ưu, phương pháp không gian trạng thái nghiên cứu hệ truyền động điều khiển số hệ truyền động có phần tử phi tuyến 1.3 Độ xác hệ thống truyền động điện tự động chế độ xác lập tựa xác lập N1 R …… Nn E F0(p) C - TM F0(p) – hàm truyền mạch hở; TM – thiết bị công nghệ; R, r(t) – tín hiệu điều khiển; C,c(t) – tín hiệu ra; E = R-C – sai lệch điều chỉnh ; Ni – nhiễu loạn F ( p) F0 ( p ) F0 ( p ) 1.3.1 Các hệ số sai lệch  Khai triển Mc.Laurin hàm e(t) ta có : dR(t ) d R(t ) d i R(t ) e(t ) C0 R(t ) C1 C2 Ci dt dt dt i dN1 (t ) d i N1 (t ) C0 N1 N1 (t ) C1N1 CiN1 i dt dt dN n (t ) d i N n (t ) C0 Nn N n (t ) C1Nn CiNn R(t ) i dt dt    C0 – Hệ số sai lệch vị trí C1 – Hệ số sai lệch tốc độ C2 – Hệ số sai lệch gia tốc 1.3.2 Các tiêu chuẩn sai lệch    Tiêu chuẩn tích phân bình phương sai lệch(ISE) Theo chất lượng hệ thống đành giá tích phân : e (t )dt Một hệ thống thiết kế theo tiêu chuẩn ISE làm cho sai lệch lớn ban đầu giảm nhanh, có tốc độ đáp ứng phải nhanh kết ổn định Thường áp dụng để thiết kế hệ thống có yêu cầu cực tiểu hóa tiêu thụ lượng Tiêu chuẩn tích phân tích số thời gian giá trị tuyệt đối sai lệch (ITAE): hệ thống tự điều chỉnh tối ưu làm cực tiểu tích phân sau đây: t e(t ) dt Hệ thống thiết kế theo tiêu chuẩn cho đáp ứng có độ điều chỉnh nhỏ có khả làm suy giảm nhanh dao động trình điều chỉnh Việc tính toán thiết kế hay dùng tiêu chuẩn tích phân tích số thời gian với bình phương hàm sai lệch ITSE: te (t ) dt Trao đổi trực tuyến tại: http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html Nội dung chính: Các khái niệm chung Mã ISO bit Chuẩn bị chƣơng trình cho hệ TĐĐĐKCTS Bộ nội suy Cấu trúc hệ truyền động điện tự động hệ truyền động điện điều khiển chƣơng trình Hệ thống truyền động điện điều khiển chƣơng trình số điều khiển vị trí 10.1 Các khái niệm chung - - - Hệ truyền động điện điều khiển chƣơng trình số hệ điều khiển vị trí nhƣng đại lƣợng điều khiển tuân theo chƣơng trình đặt trƣớc nhớ Ví dụ máy gia công kim loại tự động, dây truyền sản xuất có robot tham gia, máy CNC… Để đảm bảo quy luật thực chuyển động có quỹ đạo phức tạp phải thực qua bƣớc sau: 10.1 Các khái niệm chung Thông tin kích thước công nghệ Chuẩn bị số liệu cho lập trình Chương trình điều khiển Thiết bị tính toán điều khiển Hệ truyền động điện tự động 10.1 Các khái niệm chung - - - Bƣớc lấy thông tin kích thƣớc công nghệ việc chuẩn bị chƣơng trình có nhiệm vụ chọn hệ trục tọa độ cho thành phần chuyển động mô tả thành phần chuyển động hệ trục tọa độ Từ tính toán số liệu lực hay momen cần thiết để tác động lên thành phần chuyển động Sau có chƣơng trình điều khiển thiết bị tính toán dựa vào để tính lƣợng điều khiển cho hệ truyền động 10.1 Các khái niệm chung - Cấu trúc thiết bị tính toán điều khiển chia làm nhóm là: - CNC (Computer Numerical Control) NC (Numerical Control) 10.2 Mã ISO bit - - - Đƣợc mô tả ký hiệu Mỗi ký hiệu thể thành phần lệnh công nghệ Dùng để mô tả bƣớc chƣơng trình gia công Ngƣời lập trình dựa vào bƣớc mô tả để viết chƣơng trình điều khiển cho hệ truyền động điện 10.3 Chuẩn bị chƣơng trình cho hệ TĐĐĐKCTS - - - Khi chuẩn bị chƣơng trình điều khiển cho hệ truyền động điện điều khiển chƣơng trình số ta phải làm công việc sau: Chọn hệ tọa độ Khai báo kích thƣớc chi tiết theo hệ tọa độ Tìm quỹ đạo chuyển động Viết quỹ đạo chuyển động Xác định gia số tọa độ Viết chƣơng trình dạng text cho băng từ 10.3 Chuẩn bị chƣơng trình cho hệ TĐĐĐKCTS - VD1: Khai báo kích thƣớc cho điểm sau Cho bán kính R = 15cm y o Góc α = 45 A B α α Lƣu ý: tọa Độ mô tả phải Lấy theo đơn vị mm - x 10.3 Chuẩn bị chƣơng trình cho hệ TĐĐĐKCTS - - - - - VD2: Tìm quỹ đạo chuyển động: mô tả gia số: Tính gia số điểm B so với điểm A ví dụ VD3: Viết lệnh công nghệ để chuyển hệ từ điểm A tới điểm B vd1 VD4: Giải thích ý nghĩa lệnh công nghệ sau:N002 510 F0000 LF N007 X + 001000 Y – 0020000 LF? N001 X + 0012500, Y + 009500, I + 0010000, J – 0010000 LF 10.3 Chuẩn bị chƣơng trình cho hệ TĐĐĐKCTS - Chuẩn bị chƣơng trình điều khiển nhờ máy tính(Tham khảo thêm) 10.4 Bộ nội suy - - - Bộ nội suy hệ truyền động điện điều khiển chƣơng trình số thực chức tính toán tọa độ chuyển động tạo tín hiệu điều khiển Có nội suy nội suy tuyến tính phi tuyến Một nội suy tuyến tính thực đƣợc việc tính toán đƣợc tọa độ chuyển động thẳng chuyển động theo cung tròn 10.5 Cấu trúc hệ truyền động điện tự động hệ truyền động điện điều khiển chƣơng trình 10.6 Hệ thống truyền động điện điều khiển chƣơng trình số điều khiển vị trí Review