Thiết kế bộ driver chuyên dụng điều khiển PID cho động cơ DC servo dùng IC LM629
Thiết kế driver chuyên dụng điều khiển PID cho động DC servo dùng IC LM629 Lang thang mạng thấy có đề tài hay hay Bác rành lập trình vi điều khiển thử nghiên cứu chế tạo xem 1.Tóm tắt dự án: Giới thiệu tổng quan: Động Servo ứng dụng rộng rải công nghiệp, nhà máy tự động mà cụ thể điều khiển vị trí, vận tốc cấu servo, robot… Các tác vụ xoay quanh việc điều khiển chuyển động bao gồm đo vị trí, vận tốc, gia tốc, thực thi thuật toán PID, phát vọt lố nhiễu hồi tiếp điều khiển trung tâm Dự án dùng vi điều khiển Atmega32 kết hợp với chip điều khiển chuyển động LM629 trình bày minh chứng bước tiến hành công việc cần thiết cho việc điều khiển chuyển động với độ xác cao tốn thời gian vào phần mềm Trong dự án ATmega32 vi điều khiển chủ, thuộc chuẩn CMOS bit tiết kiệm lượng hảng Atmel Vi điều khiển có khả ghép nối ngoại vi rộng gồm timer tốc độ cao, I/Os tốc độ cao, A/D, PWM, UART…LM629 xử lý điều khiển chuyển động hảng National thiết kế nhằm phục vụ ứng dụng đa dạng với động DC chổi than động DC servo mà cung cấp điều khiển hồi tiếp vị trí vòng kín với lọc PID số 16bit, hàm sinh biên dạng vận tốc, vị trí 32bit độ phân giải encoder tăng gấp lần Hình 1: Sơ đồ minh họa điều khiển Công cụ sử dụng: Phần cứng: - Động DC servo - Encoder 500 xung / vòng - Dùng nguồn xung 24V 5V - Mạch LM629 - Cầu H dùng IC chuyên dụng LMD18201 - Mạch điều khiển dùng Vi điều khiển AVR - Cáp cổng COM - Mạch nạp AVR Phần mềm: - Dùng phần mềm CodeVisionAVR C viết code cho vi điều khiển Atmega 32 - Chương trình nạp AVR Pro + mạch nạp - Dùng Visual C++ 2005 thiết kế bảng điều khiển PC để điều khiển động thông qua cổng COM (chuẩn RS232) Vấn đề giải quyết: Thiết kế driver chuyên dụng điều khiển PID DC motor dùng LM629 nhằm mục đích điều khiển xác tốc độ vị trí, vận tốc động điện chiều sai số cho phép Nội dung: - Tìm hiểu động điện chiều, thuật toán PID, IC LM629 - Ứng dụng phần mềm Visual Studio C++ 2005 thiết kế bảng điều khiển (kết hợp với vi điều khiển thực việc điều khiển - cụ thể vi điều khiển AVR IC LM629 – dùng trình soạn thảo CodeVisionAVR) Ứng dụng: - Sử dụng hổ trợ phần đề tài tốt nghiệp, đồ án, tiểu luận Sử dụng giảng dạy (mô hình thí nghiệm điều khiển tự động) Điều khiển vị trí vận tốc cấu servo Dùng robot Trong máy điều khiển chương trình số Trong máy in máy vẽ Kết quả: - Đã điều khiển thành công vận tốc, vị trí, gia tốc động điện chiều dùng IC LM629 vẽ đồ thị giám sát vận tốc từ máy tính Sơ đồ khối hệ thống điều khiển: Hình 4: Hệ thống điều khiển động Hình 5: Kết nối giửa AVR LM629 Hình 6: Kết nối hệ thống với người điều khiển Hình 7: Khối công suất điều khiển động 8.Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển: Hình 8: Khối cấp nguồn Hình 9: Khối tín hiệu encoder Hình 10: Khối LM629 74HC245 9.Mô hình phần cứng điều khiển: Hình 11a: Mô hình phần cứng điều khiển Hình 11b: Mô hình phần cứng điều khiển Hình 11c: Mô hình phần cứng điều khiển Hình 11d: Bộ nguồn 24V DC: Hình 11e: Mô hình phần cứng điều khiển nguồn 10 Giao diện điều khiển từ máy tính: Hình 12a: Động quay với tốc độ 500 vòng/phút Hình 12b: Động quay với tốc độ 500 vòng/phút dừng quay đủ 2000 vòng với phần dốc đồ thị gia tốc Hình 12c: Đồ thị vận tốc quay thuận (với thông số hình) Hình 12d: Đồ thị vận tốc quay ngược (với thông số hình) 11 Lưu đồ chương trình điều khiển bản: Hình 13: Lưu đồ chương trình điều khiển Hình 4: Hệ thống điều khiển động Hình 5: Kết nối giửa AVR LM629 Hình 6: Kết nối hệ thống với người điều khiển Hình 7: Khối công suất điều khiển động 8.Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển: Hình 8: Khối cấp nguồn Hình 9: Khối tín hiệu encoder Hình 10: Khối LM629 74HC245 9.Mô hình phần cứng điều khiển: Hình 11a: Mô hình phần cứng điều khiển Hình 11b: Mô hình phần cứng điều khiển Hình 11c: Mô hình phần cứng điều khiển Hình 11d: Bộ nguồn 24V DC: Hình 11e: Mô hình phần cứng điều khiển nguồn 10 Giao diện điều khiển từ máy tính: Hình 12a: Động quay với tốc độ 500 vòng/phút Hình 12b: Động quay với tốc độ 500 vòng/phút dừng quay đủ 2000 vòng với phần dốc đồ thị gia tốc Hình 12c: Đồ thị vận tốc quay thuận (với thông số hình) Hình 12d: Đồ thị vận tốc quay ngược (với thông số hình) ... 2005 thiết kế bảng điều khiển PC để điều khiển động thông qua cổng COM (chuẩn RS232) Vấn đề giải quyết: Thiết kế driver chuyên dụng điều khiển PID DC motor dùng LM629 nhằm mục đích điều khiển. .. tốc động điện chiều sai số cho phép Nội dung: - Tìm hiểu động điện chiều, thuật toán PID, IC LM629 - Ứng dụng phần mềm Visual Studio C++ 2005 thiết kế bảng điều khiển (kết hợp với vi điều khiển. .. nghiệm điều khiển tự động) Điều khiển vị trí vận tốc cấu servo Dùng robot Trong máy điều khiển chương trình số Trong máy in máy vẽ Kết quả: - Đã điều khiển thành công vận tốc, vị trí, gia tốc động