Đề cương môn học Kỹ thuật điều khiển tự động (Control system technology)

Môn học nhằm trang bị các kiến thức cơ bản về một hệ thống điều khiển tự động bao gồm các thuật ngữ, khái niệm, nguyên lý để từ đó sinh viên có thể phân tích, và tính chọn từng bộ phận hoặc toàn bộ hệ thống điều khiển tự động trong thực tiễn.

Đại Học Quốc Gia TP.HCM Vietnam National University – HCMC Trường Đại Học Bách Khoa Ho Chi Minh City University of Technology Khoa Cơ Khí Faculty of Mechanical Engineering Đề cương mơn học Kỹ thuật điều khiển tự động (Control system technology) Số tín chỉ 3(2.2.5) MSMH ME2009 Số tiết Tổng: 60 LT: 30 TH: 15 TN: 15 BTL/TL: x Tỉ lệ đánh giá BT: 35% TN: 15% KT: BTL/TL: 20% Thi: 30% Hình thức đánh giá ­ Q trình: 70% (xem chi tiết ở mục 5) ­ Cuối kỳ: 30% (trắc nghiệm, 75') Mơn khơng xếp TKB Mơn tiên quyết Mơn học trước Trang bị điện ­ điện tử trong máy cơng nghiệp (ME2005) Mơn song hành CTĐT ngành Tất cả các ngành thuộc khoa Cơ khí Trình độ đào tạo Đại học Cấp độ mơn học Năm 2 Ghi chú khác Riêng ngành Cơng nghệ may thì mơn học trước là: Kỹ thuật điện (EE1005) 1. Mục tiêu của mơn học: Mơn học nhằm trang bị các kiến thức cơ bản về một hệ thống điều khiển tự động bao gồm các thuật ngữ, khái niệm, ngun lý để từ đó sinh viên có thể phân tích, và tính chọn từng bộ phận hoặc tồn bộ hệ thống điều khiển tự động trong thực tiễn Aims: This  subject  covers  the  terminology,  concepts,  principles,  procedures,  and  computations  used  by  engineers  and technicians to analyze, select, specify, design, and maintain control systems 2. Nội dung tóm tắt mơn học: Mơn học giới thiệu các thành phần cơ bản trong một hệ thống / q trình điều khiển tự động bao gồm phần tử cảm biến, phần tử tác động, phần tử điều khiển, và mối liên kết giữa các phần tử này. Các nội dung chính bao gồm: ­ Các khái niệm và ngun lý cơ bản ­ Hàm truyền và biến đổi Laplace ­ Xử lý tín hiệu ­ Cơ cấu cảm biến ­ Cơ cấu tác động ­ Điều khiển q trình Course outline: This subject presents the fundamental language of control system technology. It is followed by basic components of automatic control systems including sensors, actuators, controllers, and their signal interconnection. Main contents are: ­ Common concepts and principles of a typical control system ­ Transfer function and Laplace transformation ­ Signal conditioning ­ Actuators ­ Sensors ­ Process control 3. Tài liệu học tập: Tài liệu học tập có thể được tải xuống từ trang BKEL (http://e­learning.hcmut.edu.vn/). Các slide bài giảng được cập nhật hàng tuần theo tiến độ học tập trên lớp. Bên cạnh đó, sinh viên có thể tự học, tìm hiểu sâu hơn thơng qua các tài liệu sau: [1] Robert N. Bateson, Introduction to Control System Technology, 7th Edition, Prentice Hall, 2002.  [2] Curtis D. Johnson, Process Control Instrumentation Technology, 7th Edition, Prentice Hall, 2003.  [3] Christopher T. Kilian, Modern Control Technology: Components and Systems, 2nd Edition, Delmar Thomson Learning, 2001.  4. Hiểu biết, kỹ năng, thái độ cần đạt được sau khi học mơn học: STT Chuẩn đầu ra mơn học Nắm vững các thuật ngữ, khái niệm và ngun lý hoạt động của một hệ thống tự động điển hình, ví dụ như hệ thống điều khiển vị trí L.O.1.1 ­ Mơ tả và minh họa được các khái niệm: hệ thống điều khiển, sơ đồ khối và hàm truyền L.O.1.2 ­ Phân biệt được hệ thống vịng hở, vịng kín L.O.1.3 ­ Minh họa và giải thích được các tính chất phi tuyến của phần tử / hệ thống L.O.1.4 ­ Minh họa và giải thích được các dạng đáp ứng của phần tử / hệ thống L.O.1 L.O.1.5  ­  Nêu  được  ba  mục  tiêu  điều  khiển  cũng  như  minh  họa  ba  tiêu  chuẩn  đánh  giá  hệ  thống  điều khiển L.O.1.6 ­ Minh họa được các khái niệm: cơ cấu servo, điều khiển trình tự, hệ thống điều khiển số/tương tự … khi phân loại hệ thống điều khiển L.O.1.7 ­ Minh họa được các khái niệm: trở kháng, dung lượng, qn tính, và thời gian trễ của một phần tử nào đó L.O.1.8 ­ Gợi ý lại được các đại lượng đo thơng dụng và ngun lý đo tương ứng đã học ở mơn 'Dung sai va kỹ thuật đo' Trình bày chức năng và mối liên kết giữa các thành phần trong một hệ thống điều khiển L.O.2.1 ­ Biểu diễn được sơ đồ khối của một hệ thống điều khiển L.O.2 L.O.2.2 ­ Thực hiện được các phép biến đổi đơn giản sơ đồ khối hệ thống L.O.2.3 ­ Nhận biết vai trị chức năng của từng thành phần và mối liên hệ giữa các thành phần trong một trạm trộn bê tơng Áp dụng Matlab để khảo sát đáp ứng của một hệ thống điều khiển L.O.3.1 ­ Biểu diễn đồ thị thể hiện được đặc tính đáp ứng bước của hệ thống điều khiển vịng kín bằng Matlab L.O.3.2 ­ Thực hiện được biến đổi Laplace thuận để thiết lập hàm truyền của phần tử L.O.3 L.O.3.3 ­ Phân tích, đánh giá định tính đáp ứng của hệ thống bậc 1, bậc 2 L.O.3.4 ­ Ứng dụng Matlab để khảo sát đáp ứng theo thời gian, đáp ứng tần số của một hàm truyền được cho L.O.3.5 ­ Minh họa được ngun lý các mạch lọc thơng thấp, thơng cao và chắn dãy thơng qua biểu đồ Bode L.O.3.6 ­ Đánh giá đáp ứng của hệ thống điều khiển đối với chế độ điều khiển PID Trình bày ngun lý, phân tích, và lựa chọn từng bộ phận trong hệ thống điều khiển L.O.4.1 ­ Thiết kế các mạch Op­amp để xử lý các phép tốn đơn giản (khuếch đại đảo, khuếch đại khơng đảo, mạch tổng, mạch vi sai) L.O.4.2 ­ Trình bày và minh họa khái niệm cách ly và biến đổi trở kháng L.O.4.3 ­ Ứng dụng được mạch cầu Wheatstone trong xử lý tín hiệu L.O.4.4 ­ Tính tốn được tần số và khoảng thời gian lấy mẫu L.O.4 L.O.4.5 ­ Xác định sai số của các bộ chuyển đổi ADC và DAC L.O.4.6 ­ Thực hiện các phép biến đổi tính xung liên quan đến bộ mã hóa L.O.4.7 ­ Trình bày đặc điểm về ngun lý, cách vận hành sử dụng đối với một loại cảm biến nào đó L.O.4.8 ­ Tra cứu được thơng tin và trình bày trước lớp về những đặc điểm cơ bản của một thiết bị rơ­le L.O.4.9 ­ Trình bày được các đặc điểm vận hành của động cơ bước (đảo chiều, thay đổi tốc độ) L.O.4.10  ­  Trình  bày  đặc  điểm  và  so  sánh  giữa  4  loại  cơ  cấu  điều  khiển  (cơ,  điện,  điện  tử  và  vi  điều khiển) Thực hiện sơ đồ mạch điều khiển quá trình L.O.5 L.O.5.1 ­ Nhận diện các trạng thái hoạt động của một q trình rời rạc L.O.5.2 ­ Xây dựng lưu đồ điều khiển L.O.5.3 ­ Hiện thực mạch điện điều khiển trình tự từ lưu đồ điều khiển L.O.5.4 ­ Thực hiện mạch điện động lực từ lưu đồ điều khiển Nhận thức được mức độ hữu dụng của mơn học mang lại trong cơng tác kỹ sư L.O.6 L.O.6.1 ­ Giới thiệu về mình tự tin và ngắn gọn L.O.6.2 ­ Thiết lập hợp đồng nhóm L.O.6.3 ­ Minh họa những lợi ích mang lại trong việc ứng dụng tự động hóa thơng qua bản đồ tư duy STT Course learning outcomes Demonstrate  terminologies  and  common  concepts  of  a  typical  control  system,  e.g.  a  position  control system L.O.1.1 ­ Illustrate the concept: control systems, block diagrams and transfer function L.O.1.2 ­ Present basic characteristics of the open­loop / closed­loop control system L.O.1.3 ­ Illustrate and explain the nonlinear properties of the element / system L.O.1 L.O.1.4 ­ Illustrate and explain types of response for an element L.O.1.5 ­ Name 3 control objectives and 3 criteria of good control L.O.1.6 ­ Demonstrate concepts: servomechanism, process control, digital control systems / analog  L.O.1.7 ­ Illustrate concepts: resistance, capacity, inertia, and time delay for a certain element L.O.1.8 ­ Recall common parameters and their measurement principles learned in the course of Tolerance and Measurement Present functions and links between elements in a control system L.O.2 L.O.2.1 ­ Sketch a block diagram of a control system L.O.2.2 ­ Reduce block diagrams to a simpler form L.O.2.3 ­ Identify main components and their interconnection in a cement mixing system Apply Matlab to analyze the response of the component / system L.O.3.1 ­ Plot the response to a step input for a closed­loop control system using Matlab L.O.3.2 ­ Implement Laplace Transforms to derive the transfer function of the element L.O.3.3 ­ Quantitative analyze the responses of 1st order systems, 2nd order systems L.O.3 L.O.3.4 ­ Use Matlab to study time response and frequency response of a given transfer function L.O.3.5  ­  Illustrate  the  principles  of  the  low­pass  filter,  high­pass  filter  and  notch  filter  through  bode diagram L.O.3.6  ­  Identify  the  effect  of  proportional  coefficient,  integral  coefficient  and  derivative  coefficient  to system performance Discuss the principles, analyze and select equipment in practical applications L.O.4.1 ­ Design inverting amplifier, noninverting amplifier, summing amplifier, differential amplifier using op­amp L.O.4.2 ­ Illustrate concepts of isolation and impedance changes L.O.4.3 ­ Apply the Wheatstone bridge circuit in the signal processing L.O.4.4 ­ Calculate sampling rate and sampling period L.O.4 L.O.4.5 ­ Determine quantization error of an A/D converter L.O.4.6 ­ Calculate the number of pulse required for an encoder in a certain application L.O.4.7  ­  Present  basic  characteristics  and  usage  of  a  certain  sensor  applied  in  motion  systems  or industrial processes L.O.4.8 ­ Look up basic specifications of a certain relay L.O.4.9 ­ Present working principle of stepping motors in terms of speed and direction L.O.4.10 ­ Compare four types of actuator: mechanical system, electrical system, electronic system and micro­controller system Design control systems for sequential operations L.O.5.1 ­ Identify states of a discrete process L.O.5 L.O.5.2 ­ Establish a sequential function chart L.O.5.3 ­ Implement a control circuit using relay from a given sequential function chart L.O.5.4 ­ Implement a power circuit using relay from a given sequential function chart Realize “work­ready engineers” and advantages in applications of manufacturing automation L.O.6 L.O.6.1 ­ Introduce yourself confidently and concisely L.O.6.2 ­ Establish a group contract L.O.6.3 ­ Illustrating the benefits of the automation through mind maps 5. Hướng dẫn cách học ­ chi tiết cách đánh giá mơn học: ­ Lý thuyết + bài tập: học trên lớp15 buổi, 3 tiết / buổi ­ Thí nghiệm: 3 buổi (tương ứng 3 bài: Lab #1, Lab #2, Lab #3), 5 tiết / buổi. Phân nhóm: 20 sinh viên / nhóm ­ Bài Lab #1: thực hiện trong tuần 4 / tuần 5 ­ Bài Lab #2: thực hiện trong tuần 8 / tuần 9 ­ Bài Lab #3: thực hiện trong tuần 13 / tuần 14 Tài liệu được đưa lên BKEL hàng tuần. Sinh viên tải về, in ra và mang theo khi lên lớp học. Điểm tổng kết mơn học được đánh giá xun suốt q trình học, cơ bản gồm hai cột điểm: điểm q trình (70%) và điểm thi cuối kỳ (30%) + Bài tập: • Bài tập trên lớp (nhóm) • Bài tập về nhà (nhóm) : 15% : 5% • Bài tập về nhà (cá nhân) + Thực hành: : 15% • Thực hành + Q trình: : 15% • Hoạt động nhóm • Chun cần + Thi: • Thi cuối kỳ : 10% : 10% : 30% Điều kiện dự thi: Sinh viên được u cầu phải tham dự giờ giảng trên lớp ít nhất 70% (số lần được điểm danh chun cần). Ngồi ra, sinh viên phải hồn thành tất cả bài tập về nhà đúng hạn cũng như thực hiện đầy đủ các phần thuyết trình của nhóm. Đây là những điều kiện cần để sinh viên đạt mơn học này Sinh viên cần lưu ý thời hạn nộp bài tập. Nộp muộn sẽ khơng được chấp nhận nếu khơng có một lý do chính đáng đã được trình bày và phê duyệt của giảng viên trước ngày đến hạn. Bài tập nộp muộn cho phép sẽ bị trừ đi 2 điểm đối với mỗi ngày nộp trễ 6. Dự kiến danh sách Cán bộ tham gia giảng dạy: ­ TS. Phạm Cơng Bằng  ­ TS. Đồn Thế Thảo  ­ TS. Võ Tường Qn  ­ TS. Nguyễn Duy Anh  ­ Th.S Nguyễn Đàm Tấn ­ TS. Phùng Trí Cơng ­ TS. Trần Việt Hồng 7. Nội dung chi tiết: Tuần/ Chương Nội dung Chuẩn đầu ra chi tiết Hoạt động dạy và học Thầy/Cơ ­ Tự giới thiệu về ­ Trình bày mẫu giới thiệu L.O.6.1 ­ Giới thiệu về mình tự tin và ngắn gọn Sinh viên Hoạt động đánh giá ­ Thực hành tự giới thiệu theo mẫu cung ­ Tổng hợp danh cấp IHW #1 sách sinh viên ­ Soạn tiêu chí chấm ­ Làm bài tập cá nhân ở nhà IHW #1 IHW #1 Giới thiệu về mơn học L.O.6.2 ­ Thiết lập hợp đồng nhóm ­ Giới thiệu lướt qua đề cương mơn học ­ Giải thích các hoạt động cá nhân và nhóm ­ Thúc đẩy hoạt động nhóm ­ Tóm tắt và giới thiệu chuẩn ABET ­ Thảo luận theo nhóm về những u cầu đối với một kỹ sư ngày nay ­ Tìm hiểu về cách đánh giá mơn học GHW #1 ­ Hình thành nhóm, ­ Tải tài liệu tham thảo luận và thiết lập khảo hợp đồng GHW #1 ­ Hồn chỉnh rubrics ­ In và nộp bản hợp để đánh giá hợp đồng nhóm. Hạn đồng nhóm chót: buổi học tới ­ Cung cấp rubrics để đánh giá sự cộng tác trong nhóm ­ Thảo luận tất cả những vấn đề liên L.O.6.3 ­ Minh họa quan đến mơn học những lợi ích mang và biểu diễn thơng lại trong việc ứng ­ Giới thiệu ngắn gọn qua bản đồ tư duy AIC #1 dụng tự động hóa về bản đồ tư duy AIC #1 thơng qua bản đồ tư ­ Trình bày trước lớp về kết quả thảo luận của nhóm mình L.O.1.1 ­ Mơ tả và minh họa được các khái niệm: hệ thống điều khiển, sơ đồ khối và hàm truyền Chương 1: Các khái niệm và ngun lý cơ ­ Sơ đồ khối và hàm truyền đạt ­ Hệ thống điều khiển vịng hở / vịng L.O.1.2 ­ Phân biệt kín được hệ thống vịng hở, vịng kín ­ Giới thiệu hệ thống: người + xe để tạo thành hệ thống điều khiển xe 40km/h ­ dẫn dắt để đưa tới các khái niệm: htđk, sơ đồ khối và hàm truyền ­ Thảo luận nhóm về những thành phần cấu thành hệ thống đảm bảo vận tốc 40km/h AIC #2 ­ Thể hiện sự mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống ­ Nêu những thí dụ về các hệ thống điều khiển khác nhau, u cầu biểu diễn dưới dạng sơ đồ khối hệ thống và đặt vấn đề đề sinh viên suy nghĩ ­ Nhắc về thí dụ chiếc xe: người lái khơng kinh nghiệm + đồng hồ xe gắn máy / người lái có kinh nghiệm + khơng có đồng hồ xe ­ dẫn dắt để đưa tới các khái niệm: vịng hở, vịng kín … (từ thực tế cho đến điều khiển tốc độ băng tải, cho đến vị trí anten) ­ Quan sát về khả năng đảm bảo tính chính xác, ổn định của các hệ thống hệ AIC #3 thống điều khiển ­ Tự suy luận ra các thành phần cấu thành hệ thống ­ Phân tích các thành phần chức năng cơ L.O.2.1 ­ Biểu diễn ­ Nghe và trao đổi được sơ đồ khối của ­ Nêu thí dụ về các các vấn đề được nêu AIC #4 một hệ thống điều thành phần chức ­ Làm AIC #4 khiển năng L.O.3.1 ­ Biểu diễn đồ thị thể hiện được đặc tính đáp ứng bước của hệ thống điều khiển vịng kín bằng Matlab ­ Phân tích tầm quan trọng của bộ điều khiển ­ Nêu thí dụ về chế độ điều khiển P trong hệ thống điều khiển vị trí bàn máy ­ Nghe và trao đổi ­ Hướng dẫn sử các vấn đề được nêu IHW #2, LAB dụng Matlab (ghép #1 nối ma trận, trích ma ­ Làm IHW #2 trận con, vẽ đồ thị, và tạo hàm) ­ Post IHW #2 ­ Post file hướng dẫn sử dụng Matlab ­ Từ thì dụ điều khiển vị trí bàn máy, cho input và hỏi output Từ đó dẫn đến đặc tính tuyến tính mong muốn của phần tử / hệ thống ­ Nhấn mạnh lợi ích của tính tuyến tính ­ Chỉ rõ bản chất phi tuyến của phần tử, nêu thí dụ tính phi tuyến của bộ truyền bánh răng ­ Nghe và trao đổi các vấn đề được nêu ­ Thảo luận nhóm để AIC #5 làm câu 1, AIC #5 (10') ­ Từ thì dụ điều khiển vị trí bàn máy, dẫn dắt vấn đề khi thay đổi giá trị G1 ­ Đặt tình huống khi chạy từ vị trí này đến vị trí kia sao cho nhanh nhất ­ Từ thì dụ điều khiển vị trí bàn máy, nhấn mạnh dạng đáp ứng có thể được chọn theo ý muốn … và điều này tùy thuộc vào ứng dụng ­ Nghe và trao đổi các vấn đề được nêu ­ Thảo luận nhóm để AIC #5, LAB #1 làm câu 2, AIC #5 (10') ­ Đặt vấn đề về các mục tiêu mong muốn của hệ thống điều khiển L.O.1.5 ­ Nêu được ­ Lưu ý nhấn mạnh ba mục tiêu điều về sự tồn tại (khác khiển cũng như minh khơng) của giá trị sai họa ba tiêu chuẩn lệch, cách tính thời đánh giá hệ thống gian xác lập điều khiển ­ Giới thiệu các tiêu chuẩn đánh giá  Tùy thuộc vào hiện trạng ­ Nghe và trao đổi các vấn đề được nêu ­ Thảo luận nhóm để AIC #5, LAB #1 làm câu 3, AIC #5 (5') L.O.1.3 ­ Minh họa Chương 1: Các khái và giải thích được niệm và ngun lý cơ các tính chất phi bản  tuyến của phần tử / hệ thống ­ Biểu diễn sơ đồ khối ­Vai trị của controller trong hệ thống điều khiển vịng kín ­ Tính phi tuyến ­ Dạng đáp ứng ­ Mục tiêu và tiêu chí đánh giá chất lượng HTDK ­ Đơn giản sơ đồ L.O.1.4 ­ Minh họa khối và giải thích được các dạng đáp ứng của phần tử / hệ thống L.O.2.2 ­ Thực hiện được các phép biến đổi đơn giản sơ đồ khối hệ thống ­ Dẫn dắt vấn đề về nhu cầu tìm hàm truyền đạt hệ thống … xuất phát từ khái niệm hệ thống điều khiển ­ Nghe và trao đổi các vấn đề được nêu ­ Thảo luận nhóm để AIC #5 làm câu 4, AIC #5 (5') ­ Dẫn dắt cơng thức ­ u cầu 1 sinh viên lên vẽ lại sơ đồ khối HTĐK vịng kín L.O.1.6 ­ Minh họa ­ Minh họa có những được các khái niệm: cách phân loại chi Chương 1: Các khái cơ cấu servo, điều tiết các HTĐK niệm và ngun lý cơ khiển trình tự, hệ ­ Lướt qua từng chủ thống điều khiển đề trong slide, và gợi số/tương tự … khi ý từng chủ đề để ­ Phân loại hệ thống phân loại hệ thống sinh viên thảo luận điều khiển điều khiển ­ Đối với loại tín hiệu: nhắc lại ưu điểm của ­ Khái niệm trở tín hiệu số kháng, dung lượng, quán tính, và thời ­ Giới thiệu ngắn gọn gian trễ các đặc tính chung: trở kháng, dung ­ Lab #1: Ứng dung L.O.1.7 ­ Minh họa lượng, quán tính, và được các khái niệm: Matlab trong phân thời gian trễ  trở kháng, dung tích đáp ứng hệ ­ Phân cơng cho lượng, qn tính, và thống điều khiển từng nhóm một phần thời gian trễ của một từ nào đó (điện, lỏng, phần tử nào đó khí, nhiệt, cơ) và u cầu thảo luận trong 25' ­ Nghe, trao đổi và thảo luận nhóm các vấn đề được nêu GHW #2 ­ Làm bài tập về nhà GHW #2. Thời hạn: 1 tuần ­ Thảo luận và minh họa các đặc tính của phần tử được u cầu theo AIC #6 AIC #6 ­ Từng nhóm trình bày trước lớp về kết quả thảo luận cho phần tử liên quan L.O.3.2 ­ Thực hiện được biến đổi Laplace thuận để thiết lập hàm truyền của phần tử ­ Giới thiệu ngắn gọn sự tương đồng giữa các phần tử thơng qua phương trình vi phân ­ Luyện tập cơng cụ ­ Minh họa phép biến biến đổi Laplace đổi Laplace trong ­ Làm AIC #7 khảo sát pt vi phân bậc 1 ­ Nêu hình thức cuối cùng của hàm truyền AIC #7 L.O.3.3 ­ Phân tích, đánh giá định tính đáp ứng của hệ thống bậc 1, bậc 2 ­ Lướt qua các slide ­ Dẩn dắt để minh họa tính phổ biến của các hệ thống bậc 1, 2 ­ hệ thống bậc 1: giải thích về ý nghĩa hằng số thời gian tau ­ hệ thống bậc 2: phân tích mối quan hệ giữa nghiệm của mẫu số hàm truyền đến dạng đáp ứng tương ứng của phần tử AIC #8 Chương 2: Hàm truyền và biến đổi Laplace ­ Biến đổi Laplace ­ Đánh giá định tính đáp ứng của phần tử ­ Luyện tập để đánh giá định tính đặc điểm đáp ứng  ­ Làm AIC #8 ­ Viết lên bảng các dạng hàm truyền bậc 2 khác nhau và u cầu sinh viên bình luận dạng đáp ứng tương ứng ­ u cầu so sánh dạng đáp ứng của 2 L.O.3.4 ­ Ứng dụng hàm truyền có dạng đáp ứng giảm chấn Matlab để khảo sát tới hạn để từ đó dẫn ­ Trao đổi và thảo đáp ứng theo thời gian, đáp ứng tần số dắt đến nhu cầu tìm luận  của một hàm truyền giá trị xác lập nhanh ­ Làm IHW #3 IHW #3 Chương 2: Hàm truyền và biến đổi Laplace được cho ­ Đánh giá định lượng đáp ứng của phần tử Chương 4: Hệ thống xử lý tín hiệu ­ Các mạch op­amp cơ bản L.O.4.1 ­ Thiết kế các mạch Op­amp để xử lý các phép tốn đơn giản (khuếch đại đảo, khuếch đại khơng đảo, mạch tổng, mạch vi sai) chóng ­ Giới thiệu định lý đầu cuối để tìm giá trị xác lập ­ Lướt qua các slide để giới thiệu về đáp ứng tần số ­ Minh họa sử dụng các lệnh Matlab để tìm đáp ứng ­ Giới thiệu nhu cầu về xử lý tín hiệu ­ Lướt qua các giả thiết khi phân tích mạch op­amp ­ Giới thiệu ứng dụng chức năng so sánh ­ u cầu nhóm thảo luận khi làm bài tập để tự ơn lại các mạch op­amp cơ bản đã học  ­ Lưu ý khả năng thiết lập hàm bậc 1 từ mạch tổng ­ Trao đổi và thảo luận cách áp dụng các mạch op­amp cơ AIC #9 ­ Làm AIC #9 ­ Lướt qua các slides L.O.4.2 ­ Trình bày ­ Trình bày các bài và minh họa khái tốn thường gặp niệm cách ly và biến ­ Trao đổi với từng đổi trở kháng nhóm cụ thể ­ Hiểu rõ từng ứng dụng bài tốn AIC #10 ­ Thảo luận nhóm để làm AIC #10 L.O.3.5 ­ Minh họa được ngun lý các mạch lọc thơng thấp, thơng cao và chắn dãy thơng qua biểu đồ Bode ­ Trao đổi và thảo luận cách áp dụng các mạch op­amp cơ AIC #10 ­ Làm AIC #10, câu 2 ­ Giới thiệu về nhiễu tín hiệu ­ Minh họa thế nào là tín hiệu bị nhiễu và cách xử lý ­ Lướt qua các slides L.O.4.3 ­ Ứng dụng ­ Trình bày các bài được mạch cầu tốn thường gặp ­ Hiểu rõ bài tốn Wheatstone trong xử ­ Trao đổi với từng lý tín hiệu nhóm cụ thể Chương 3: Hệ thống xử lý tín hiệu ­ Xử lý tín hiệu tương tự L.O.4.4 ­ Tính tốn ­ Xử lý tín hiệu số được tần số và khoảng thời gian lấy mẫu L.O.4.5 ­ Xác định sai số của các bộ chuyển đổi ADC và DAC L.O.1.8 ­ Gợi ý lại ­ Đặt vấn đề làm sao thống kê mẫu số lượng xe moto chạy qua đường Tô Hiến Thành, đặc biệt tại khúc bãi giữ xe cổng ­ u cầu các nhóm thảo luận và chỉ định nhóm trình bày cách lấy mẫu ­ Tổng kết về các định lý lấy mẫu ­ Minh họa các trường hợp ứng dụng ADC / DAC ­ Minh họa khái niệm độ phân giải ­ Phân loại số thơng số để xác định bộ DAC ­ Thảo luận nhóm và trình bày trước lớp về vấn đề được nêu AIC #11 ­ Thảo luận nhóm để làm AIC #11 ­ Nghe, thảo luận và đặt câu hỏi AIC #11 ­ Thảo luận nhóm để làm AIC #11 được các đại lượng đo thơng dụng và ngun lý đo tương ứng đã học ở mơn ­ Tổng thể về các đại 'Dung sai va kỹ thuật lượng đo thơng đo' dụng.  ­ Lab #2: Xử lý tín hiệu encoder và hiển thị trên dãy LED 7 đoạn (kit MIC 01); L.O.4.6 ­ Thực hiện khảo sát cảm biến các phép biến đổi tiệm cận tính xung liên quan đến bộ mã hóa Chương 4: Cơ cấu cảm biến Chương 4: Cơ cấu cảm biến ­ Đo lượng di động và cảm biến tiệm cận Chương 5: Cơ cấu tác động 10 ­ Lướt qua các nguyên lý đo lượng dịch chuyển ­ Tập trung nhấn mạnh đến encoder ­ Giới thiệu các loại cảm biến tiệm cận ­ Cho xem các loại cảm biến thực tế ­ Trình bày bảng rubric để chấm phần thuyết trình L.O.4.7 ­ Trình bày ­ Góp ý cho từng đặc điểm về ngun nhóm những điểm lý, cách vận hành sử cịn hạn chế khi trình dụng đối với một loại bày cảm biến nào đó ­ Tiến hành thí nghiệm trên lớp về module MIC01 L.O.2.3 ­ Nhận biết vai trị chức năng của từng thành phần và mối liên hệ giữa các thành phần trong một trạm trộn bê tơng ­ Nghe, thảo luận và đặt câu hỏi AIC #13, LAB ­ Thảo luận nhóm để #2 làm AIC #13 ­ Mỗi nhóm trình bày về nội dung cảm biến được phân cơng OPR #1 ­ Chỉnh sữa và upload slide báo cáo lên BKEL ­ Ơn lại chức năng của cơ cấu tác động ­ Thảo luận nhóm và ­ Giới thiệu sơ về hệ AIC #14 làm bài AIC #14 thống trạm trộn bê tơng ­ Lắng nghe, thảo luận và tìm kiếm ­ Nhóm cơ cấu đóng L.O.4.8 ­ Tra cứu ­ Nhấn mạnh vai trị thơng tin về rơ­le mở điện cơ được thơng tin và của rơ­le được giao trình bày trước lớp ­ Chuẩn bị một số rơ­ ­ Soạn slide và trình OPR #2 về những đặc điểm le cho các nhóm để bày trước lớp về đặc cơ bản của một thiết tìm hiểu điểm, thơng số kỹ bị rơ­le thuật của rơ­le được giao ­ Lướt qua các nhóm cơ cấu tác động Chương 5: Cơ cấu tác động 11 ­ Cho sinh tổng quan ­ Thảo luận nhóm để AIC #12 những đại lượng làm AIC #12 thường đo ­ Phân cơng chủ đề để sinh viên tìm hiểu và báo cáo ­ Nhóm cơ cấu đóng mở bán dẫn ­ Hệ thống truyền động thủy lực, khí nén ­ Hệ thống truyền động điện L.O.4.9 ­ Trình bày được các đặc điểm vận hành của động cơ bước (đảo chiều, thay đổi tốc độ) ­ Đối với mỗi loại động cơ: đặt câu hỏi về yếu đổi thay đổi tốc độ, và đảo chiều động cơ ­ Lắng nghe và trao đổi ­ Làm AIC #15 sau AIC #15 khi quan sát phần minh họa về động cơ bước ­ Dùng Arduino kích xung điều khiển một động cơ bước L.O.4.10 ­ Trình bày đặc điểm và so sánh giữa 4 loại cơ cấu điều khiển (cơ, điện, điện tử và vi điều khiển) ­ Gợi ý về các phương án điều khiển khác nhau ­ Thúc đẩy sinh viên phân tích ưu nhược điểm của từng giải pháp: kích thước và tính linh hoạt ­ Lấy thí dụ về cảm ­ Thảo luận nhóm ­ Làm AIC #16 AIC #16 Chương 6: Điều khiển q trình 12 L.O.5.1 ­ Nhận diện ­ Cơ cấu điều khiển các trạng thái hoạt ­ Điều khiển khiển động của một quá quá trình rời rạc trình rời rạc Chương 6: Điều khiển quá trình 13 15 L.O.5.2 ­ Xây dựng lưu đồ điều khiển ­ Lắng nghe, trao đổi và làm bài tập AIC AIC #18, GHW #18 #3 ­ Xem trước về bài tập nhóm GHW #3 L.O.5.3 ­ Hiện thực mạch điện điều khiển trình tự từ lưu đồ điều khiển ­ Minh họa cách chuyển từ lưu đồ thành mạch điện điều khiển ­ Lắng nghe và luyện AIC #19, LAB tập AIC #19 #3 ­ Trình bày hình thành bảng chân trị và từ đó thiết lập các L.O.5.4 ­ Thực hiện biểu thức và mạch ­ Lab #3: Điều khiển mạch điện động lực động lực từ lưu đồ điều khiển trình tự dung rơ­le ­ Minh họa dung chương trình PLC ­ FX training ­ Điều khiển khiển q trình liên tục AIC #17 ­ Nêu ra các ứng dung về điều khiển trình tự ­ Mơ tả trình tự bằng lời ­ Thúc đẩy q trình trao đổi nhóm ­ Bộ điều khiển khả trình Chương 6: Điều khiển q trình 14 biến ở bồn nước để phân biệt rõ: q trình rời rạc – q ­ Lắng nghe và thảo trình liên tục luận nhóm để làm ­ Nhấn mạnh về phạm vi ứng của các AIC #17 q trình trình tự ­ Đưa các thí dụ khác nhau để sinh viên thảo luận, phân tích và nhận diện trạng thái ­ Chuẩn bị hàm truyền động cơ DC ­ Đặt bài tốn điều khiển vị trí và sau đó L.O.3.6 ­ Đánh giá là điều khiển vận tốc đáp ứng của hệ ­ Dẫn dắt từ từ các thống điều khiển đối loại bộ điều khiển từ với chế độ điều khiển P, PI và PID PID ­ Chuẩn bị chương trình demo PID trên maple ­ Chuẩn bị kit thực hành MIC02 ­ Lướt qua các mục chuẩn đầu ra mơn học Ơn tập ­ Trao đổi và luyện tập AIC #19 ­ Hồn thiện bài tập GHW #3 AIC #19, GHW #3 ­ Lắng nghe, trao đổi và mơ phỏng dựa trên hàm truyền hệ thong ­ Quan sát mơ phỏng của chương trình AIC #10 demo trên maple và làm bài tập AIC #20 ­ Cho sinh viên thực hành trên kit MIC02 về điều khiển PID ­ Thực hiện phần đánh giá thành viên nhóm dựa trên bản hợp đồng nhóm ­ Thực hiện khảo sát hoạt động giảng dạy của Thầy/Cơ ­ Thực hiện khảo sát mức độ đạt chuẩn đầu ra mơn học 8. Thơng tin liên hệ: Bộ mơn/Khoa phụ trách Bộ mơn Cơ Điện Tử ­ Khoa Cơ Khí Văn phịng Tịa nhà B11 ­ Phịng 210 Điện thoại 38688611 Giảng viên phụ trách Phạm Cơng Bằng E­mail cbpham@hcmut.edu.vn, pcbang75@gmail.com Tp. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 06 năm 2015 TRƯỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MƠN CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƯƠNG ... tiêu  điều? ? khiển? ? cũng  như  minh  họa  ba  tiêu  chuẩn  đánh  giá  hệ  thống  điều khiển L.O.1.6 ­ Minh họa được các khái niệm: cơ cấu servo,? ?điều? ?khiển? ?trình? ?tự,  hệ thống? ?điều? ?khiển? ?số/tương tự? ?… khi phân loại hệ thống? ?điều? ?khiển. .. AIC #16 Chương 6:? ?Điều khiển? ?q trình 12 L.O.5.1 ­ Nhận diện ­ Cơ cấu? ?điều? ?khiển các trạng thái hoạt ­? ?Điều? ?khiển? ?khiển động? ?của một quá quá trình rời rạc trình rời rạc Chương 6:? ?Điều khiển? ?quá trình... mạch điện? ?động? ?lực động? ?lực từ lưu đồ? ?điều? ?khiển trình? ?tự? ?dung rơ­le ­ Minh họa dung chương trình PLC ­ FX training ­? ?Điều? ?khiển? ?khiển q trình liên tục AIC #17 ­ Nêu ra các ứng dung về? ?điều? ?khiển trình? ?tự ­ Mơ tả trình? ?tự? ?bằng