Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 77 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Cấu trúc
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu chung về đề tài.
1.2. Các vấn đề đặt ra.
1.3. Phương pháp nghiên cứu.
1.4. Phạm vi và giới hạn đề tài nghiên cứu.
CHƯƠNG II. TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ HỆ THỦY LỰC.
2.1. Giới thiệu chung về hệ thống thủy lực.
2.2. Ưu - nhược điểm của truyền động thủy lực.
2.3. Hệ thống điều khiển thủy lực.
Hình 2-1. Hệ thống điều khiển bằng thủy lực
Hình 2-2. Cấu trúc hệ thống điều khiển bằng thủy lực.
2.4. Cấu tạo, chức năng các thiết bị cơ bản.
Hình 2-3. Sơ đồ kết cấu bơm bánh răng.
Hình 2-4. Xy lanh tác dụng kép
Hình 2-5. Các loại van một chiều.
Hình 2-7. Tiết lưu
Hình 2-8. Các cách mắc tiết lưu.
Hình 2-9. Kết cấu thùng chứa chất lỏng.
Hình 2-10. Áp kế lò xo.
Hình 2-11. Bộ điều khiển chỉ có khâu tỉ lệ.
Hình 2-12. Các giá trị khác nhau của KP.
Hình 2-13. Ảnh hưởng của khâu vi phân
Hình 2-14. Ảnh hưởng của khâu tích phân
Hình 2-15. Đáp ứng quá độ của hệ thống với đầu vào là bậc thang đơn vị.
Hình 2-16. FET
Hình 2-17. Sơ đồ chân Atmega8.
Hình 2-18. Cấu trúc chân của AVR.
CHƯƠNG III. MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG
3.1. Cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình hệ thống.
Hình 3-1. Sơ đồ mắc tiết lưu.
Hình 3-2. Sơ đồ bố trí van tiết lưu với bơm có áp lực thay đổi.
Hinh 3-3 Sơ đồ tính toán điều chỉnh bằng tiết lưu ở đường dầu ra.
Hình 3-4. Sơ đồ điều chỉnh bằng thể tích.
Hình 3-5. Sơ đồ mô hình hoá phương pháp điều chỉnh bơm năng suất.
Hình 3-6. Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ điều tốc.
Hình 3-7. Kết cấu bộ điều tốc.
Hình 3-8. Sơ đồ mắc bộ điều tốc trên đường vào.
Hình 3-9. Sơ đồ bố trí bộ điều tốc lắp tại lối ra của cơ cấu chấp hành.
Hình 3-10. Sơ đồ mắc bộ điều tốc song song với cơ cấu chấp hành.
Hình 3.11 Sơ đồ ổn định vận tốc bằng phương pháp thay đổi năng suất bơm.
Hình 3.12. Hệ dẫn động Servo thủy lực 1 trục trong máy CNC.
Hình 3-13. Sơ đồ bố trí mô hình.
3.3. Mô hình hệ thống thủy lực.
Hình 3-14. Sơ đồ mô phỏng hệ thống thủy lực.
3.4. Thiết kế bộ điều khiển PID cho động cơ 1 chiều
Hình 3-15. Sơ đồ mô phỏng động cơ một chiều.
Hình 3-16. Biểu đáp ứng của vòng hở.
Hình 3-17. Biểu đáp ứng với khâu tỉ lệ Kp.
Hình 3-18. Đáp ứng với bộ điều khiển PID với Kp và KI nhỏ.
Hình 3-19. Đáp ứng với bộ điều khiển PID với KI = 200.
Hình 3-20. Đáp ứng với bộ điều khiển PID.
3.6. Sơ đồ khối hệ thống.
Hình 3-21. Sơ đồ khối hệ thống.
3.7. Lưu đồ thuật toán.
CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG
4.1. Tính chọn xy lanh.
Hình 4-1 Sơ đồ lực tác dụng lên xylanh.
4.2. Tính chọn bơm dầu.
Hình 4-2. Sơ đồ làm việc của bơm bánh răng.
Hình 4-3. Sơ đồ ăn khớp của cặp bánh răng.
4.3. Tính chọn động cơ dẫn.
Hình 4-4. ZongShen 12V 250W.
4.4. Tính toán ống dẫn dầu
4.6. Thiết kế mạch điều khiển.
Hình 4-5. Khối nguồn.
Hình 4-6. Màn hình hiển thị LCD.
Hình 4-7. Sơ đồ nguyên lí khối xử lí trung tâm.
Hình 4-8. mạch công suất.
Hình 4-9. Mạch khuếch đại.
4.7. Thiết kế hệ thống cơ khí
Hình 4-10 Thùng dầu
Hình 4-11.Chân đế , giá đỡ động cơ dẫn
Hình 4-12. Mặt trên.
Hình 4-13. Mặt trước.
Hình 4-14. Mặt bên.
Hình 4-15.Vách ngăn.
Hình 4-16. Chân đế.
Hình 4-18. Bộ dẫn hướng sau khi lắp.
Hình 4-19. Hộp điều khiển.
Hình 4-20. Giá đỡ hộp điều khiển.
Hình 4-21. Giá đỡ máy bơm, nắp bên thùng dầu.
Hình 4.9. giao diện hoạt động
Hình 4.10. Mô hình hệ thống.
CHƯƠNG V. KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ
5.1. Kết quả đánh giá.
5.2. Hướng phát triển đề tài.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Nội dung
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH ẢNH LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển không ngừng lĩnh vực tự động hóa, ngày thiết bị truyền dẫn, điềukhiểnthủy khí sử dụng máy móc trở nên rộng rãi hầu hết lĩnh vực công nghiệp máy công cụ CNC, máy dập, máy xây dựng, máy ép khuôn, máy bay, tàu thủy, máy y khoa, dây chuyền chế biến thực phẩm,… thiết bị làm việc linh hoạt, điềukhiển tối ưu, đảm bảo xác, công suất lớn với kích thích nhỏ gọn lắp đặt dễ dàng không gian chật hẹp so với thiết bị truyền động điềukhiển khí hay điện Đề tài “Nghiên cứu,chếtạođiềukhiểnổnđịnhtốcđộhệthốngthủy lực” mà nhóm sinh viên nghiên cứu đề tài mang tính lý thuyết thực tế cao, sinh viên nghiên cứu lý thuyết truyền động thủy lực, tìm hiểu trình điềukhiển vận tốc cấu chấp hành hệthống truyền động thủy lực, phương án nâng cao độổnđịnhđiềukhiểnthủylực tải trọng tác dụng lên cấu chấp hành thay đổi Khi thực đồ án này, thân chúng em cố gắng tìm tòi, nghiên cứu tài liệu cách nghiêm túc mong muốn đồ án đạt kết tốt Tuy nhiên thân kinh nghiệm nên không tránh khỏi thiếu sót Một lần chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy, cô tận tụy truyền đạt kiến thức quý báu cho chúng em Đặc biệt, chúng em xin gửi lời biết ơn đến thầy Bùi Thanh Lâm, quan tâm giúp đỡ suốt trình làm việc, đóng góp ý kiến để tạođiều kiện thuận lợi cho thân chúng em hoàn thành đề tài Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2014 Nhóm sinh viên thực hiện: Lê Duy Tụ Mai Xuân Phú Phạm Văn Thư CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung đề tài Với nhiều ưu điểm, truyền động thủylực ngày ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực công nghiệp Ở nước ta nhiều máy công cụ, máy nông nghiệp, máy vận chuyển, máy xây dựng, khai thác mỏ, địa chất, vận tải,.v.v có nhiều phận dùng đến truyền động thủy khí Truyền động thủy khí có nhiều ưu điểm, dễ dàng điềukhiển tự động hóa vận tốc cấu chấp hành, trình điềukhiển yêu cầu độ xác cao máy CNC, cấu cấp phôi, thiết bị nâng hạ chi tiết, cấu chịu tải trọng thay đổi, chất lượng sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp tính xác điều chỉnh ổnđịnh vận tốc cấu chấp hành Do vậy, nghiên cứu động lực học để tìm phương án ổnđịnhtốcđộ cấu chấp hành hệthống tự động thủy khí cần thiết, giúp cho việc khai thác sử dụng thiết bị hiệu quả, nghiên cứu thiết kế thiết bị Với đời hệthốngổnđịnhtốcđộ cấu chấp hành hệthốngthủy khí, cấu chấp hành hệthốngthủy khí có thêm phương án để nâng cao độ xác ổn định, giúp hệthống hoạt động cách xác hiệu nhiều 1.2 Các vấn đề đặt Các nghiên cứu động lực học trước hệthống tự động thủylực chuyển động có tải trọng, người ta thường coi tải trọng tác dụng không đổi thường bỏ qua số thông số ảnh hưởng đến hệthốngĐiều với số trường hợp thiết kế máy yêu cầu độ xác không cao Tuy nhiên, nhiều thiết bị sử dụng thực tế có tải trọng thay đổi chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố tốcđộ cấu chấp hành biến thiên Việc thiết kế mô hình tính toán ổnđịnhtốcđộ cấu chấp hành hệthốngthủy khí chuyển động chịu tác dụng tải trọng thay đổi khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng điềukhiển quan trọng Với yêu cầu cảu đề tài nhóm xác định yêu cầu công nghệ sau − − − − − − Tải trọng tải thay đổi từ 0kg – 50kg Công suất động hệthống 250W Tốcđộ cấu chấp hành ổnđịnh mức 1,5 cm/s Sai số vận tốc 8); OCR1AL=(unsigned char)(tocdo); } //******************************************************************** ************ 73 void Stop_DC() { OCR1A=0x00; } //******************************************************************** ************ void khoitao(void) { PORTB=0xFC; DDRB=0x03; PORTC=0x01; DDRC=0x7E; PORTD=0x00; DDRD=0xF3; TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; TCCR1A=0x83; TCCR1B=0x01; TCNT1H=0x00; 74 TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; MCUCR=0x00; TIMSK=0x00; UCSRB=0x00; ACSR=0x80; SFIOR=0x00; ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x83; SPCR=0x00; 75 TWCR=0x00; // Alphanumeric LCD initialization // Connections specified in the // Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu: // RS - PORTC Bit // RD - PORTB Bit // EN - PORTD Bit // D4 - PORTC Bit // D5 - PORTC Bit // D6 - PORTC Bit // D7 - PORTC Bit // Characters/line: 16 lcd_init(16); } void main() { khoitao(); RL_trai=1; RL_phai=1; while (1) { ADC_val=read_adc(0); 76 lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts("4techviet"); sprintf(mang,"ADC=%4d",ADC_val); lcd_gotoxy(0,1); lcd_puts(mang); Run_DC(ADC_val); if(ADC_val=512) { RL_trai=1; RL_phai=0; } }} 77 ... 2-1 Hệ thống điều khiển thủy lực 2.3.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển thủy lực Cơ cấu chấp hành Phần tử điều khiển Dòng lượng Cơ cấu tạo lượng Hình 2-2 Cấu trúc hệ thống điều khiển thủy lực. .. tài Nghiên cứu, chế tạo điều khiển ổn định tốc độ hệ thống thủy lực mà nhóm sinh viên nghiên cứu đề tài mang tính lý thuyết thực tế cao, sinh viên nghiên cứu lý thuyết truyền động thủy lực, ... vào lý thuyết truyền động thủy lực, tìm hiểu trình điều khiển vận tốc cấu chấp hành hệ thống truyền động thủy lực, tìm hiểu phương án nâng cao độ ổn định điều khiển thủy lực tải trọng tác dụng