Đang tải... (xem toàn văn)
Đáp án đề thi kết thúc học kỳ I năm học 2017-2018 môn Hệ thống truyền động servo giúp các bạn sinh viên có thêm tài liệu để củng cố các kiến thức, ôn tập kiểm tra, thi cuối kỳ. Đây là tài liệu bổ ích để các em ôn luyện và kiểm tra kiến thức tốt, chuẩn bị cho kì thi học kì. Mời các em và các quý thầy cô giáo bộ môn tham khảo.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ 1, NĂM HỌC 1718 Mơn: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG SERVO Mã mơn học: SERV424029 Đề số: 01; Đề thi có 2 trang Thời gian: 60 phút Được phép sử dụng tài liệu Bài 1: (3đ) a Drawing a general diagram of a servo system for a 3axis CNC machine using DC servo motors It is similar to the figure 2.1 in the lecture note (chapter 2) b What are differences between semiclosed loop and fullclosed loop system? According to your diagram from (a), is it a openloop, semiclosed loop or full closed loop system? In many servo systems, a feedback system can be only established based on the information of servo actuator. This kind of control system is called a semi closed loop. Otherwise, a full closedloop is a system that feedback information is obtained from a mechanism part Fullclosed loop According to the diagram, it is a semiclosed loop system because there are only feedback loops from the servo actuators c Express the advantages and disadvantages of a servo system using DC servo motors? Choose a reason that makes DC servo motors less common in industrial applications? Advantages: Smooth rotation at low speeds and capability of high speed applications (up to 5000 RPM) No power used at standstill: with no static loads on the motor, no current is required to hold position Wide variety of types available: being produced in many styles including very low inertia types for high dynamic applications Closedloop control: high precision in trajectory control Disadvantages: Số hiệu: BM1/QTPĐBCLRĐTV Brush maintenance: limiting their use in clean rooms, and other environments where brush dust is not acceptable Poor thermal performance: all the heat is generated in the rotor, from which the thermal path to the outer casing is very inefficient Increased installed cost: the installed cost of a DC servo system is higher than that of a stepper due to the requirement for feedback components The reason that makes DC servo motors less common in industrial applications is brush maintenance Bài 2: (4đ) a Vẽ sơ đồ khối mạch điều khiển động cơ bước lưỡng cực (bipolar)? Viết lưu đồ giải thuật điều khiển động cơ trên ở 2 chế độ “1 phase ON” và “2 phase ON”? Lợi ích của việc điều khiển “2 phase ON” là gì? OUT 1 IN 1 HBridge 1 IN 2 OUT 2 CONTROLLER OUT 3 IN 3 HBridge 2 IN 4 OUT 4 1 phase ON OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 + 0 0 + + 0 0 + + 0 0 + + 0 0 + + 0 0 + + 0 0 + Dựa vào bảng trên sinh viên vẽ lại lưu đồ giải thuật 2 phase ON OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 + + + + + + + + + + + + + + + + + + 0 + + + + + Dựa vào bảng trên sinh viên vẽ lại lưu đồ giải thuật Điều khiển “2 phase ON” giúp tăng moment lực của động cơ lên khoảng 30%40% so với “1 phase ON” Số hiệu: BM1/QTPĐBCLRĐTV b Cho sơ đồ khối bộ điều khiển tốc độ động cơ DC servo như hình: Để giảm ảnh hưởng của việc tốc độ đặt thay đổi đột ngột và sự nhạy với nhiễu tần số cao của khâu D, ta sử dụng bộ điều khiển PID sữa đổi như sau: K s K U (s) = K p E (s) − D ω (s) + I E (s) Ns + s Viết giải thuật PID cho bộ điều khiển số bất kỳ sử dụng phương trình trên? Tính sai số ek = ω d k − ωk Khâu P: u P k = K p ek Khâu I (sử dụng cơng thức tích phân lùi) u I k = u I k −1 + K I Tek T: thời gian lấy mẫu (s) Khâu D: ω − ωk −1 u D (k ) = K D k T D u f (k ) = (1 − α )u D f (k − 1) + α u D (k ) (2.1) (2.2) (2.3) (2.4) (2.5) T ( < α ) T+N Sử dụng các phương trình (2.1) đến (2.5) sinh viên viết lại lưu đồ giải thuật Với α = Bài 3: (3đ) Sử dụng giải thuật DS để nội suy 1 cung trịn góc phần tư I, theo chiều kim đồng hồ (CW), R=6 a Lập bảng tính các giá trị cần thiết theo lưu đồ giải thuật? b Vẽ kết quả chạy được theo bảng câu a? c Tính sai số của hình nội suy được? a D D1 Số hiệu: BM1/QTPĐBCLRĐTV D2 D3 ∆X ∆Y X Y 1 2 4 2 Lưu ý: 5 17 14 11 10 7 11 11 7 1 11 13 13 13 10 7 2 4 2 14 13 11 11 11 9 7 5 3 1 1 1 1 0 0 1 1 1 X =1 nghĩa là tăng 1 BLU theo trục X Y= 1 nghĩa là giảm 1 BLU theo trục Y b 0 c. 1 3.14 62 = 28.26 Diện tích của ¼ cung trịn: S = π R = 4 Diện tích của hình nội suy được: S1 = + (2 + 6)4 = 28 S −S Sai số nội suy ε = 100% = 0.9% S Số hiệu: BM1/QTPĐBCLRĐTV Số hiệu: BM1/QTPĐBCLRĐTV ... servo motors less common in industrial applications is brush maintenance B? ?i? ?2: (4đ) a Vẽ sơ đồ kh? ?i? ?mạch ? ?i? ??u khiển? ?động? ?cơ bước lưỡng cực (bipolar)? Viết lưu đồ gi? ?i? ?thuật? ?? ?i? ??u khiển? ?động? ?cơ trên ở 2 chế độ... Sử dụng các phương trình (2 .1)? ?đến (2.5) sinh viên viết l? ?i? ?lưu đồ gi? ?i? ?thuật V? ?i? ? α = B? ?i? ?3: (3đ) Sử dụng gi? ?i? ?thuật? ?DS để n? ?i? ?suy 1 cung trịn góc phần tư ? ?I, theo chiều kim đồng hồ (CW), R=6... Dựa vào bảng trên sinh viên vẽ l? ?i? ?lưu đồ gi? ?i? ?thuật ? ?i? ??u khiển “2 phase ON” giúp tăng moment lực của? ?động? ?cơ lên khoảng 30%40% so v? ?i? ?“1 phase ON” Số hiệu: BM1/QTPĐBCLRĐTV b Cho sơ đồ kh? ?i? ?bộ ? ?i? ??u khiển tốc độ? ?động? ?cơ DC? ?servo? ?như hình: