Design of multi axes motion controller for industrial embedded system

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG QUANG THỊNH THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỀU TRỤC DÀNH CHO HỆ THỐNG NHÚNG CÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số: 8520114 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 9, năm 2020 VIET NAM NATIONAL UNIVERSITY HO CHI MINH CITY HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY QUANG THINH – TRUONG DESIGN OF MULTI-AXES MOTION CONTROLLER FOR INDUSTRIAL EMBEDDED SYSTEM Major: Mechatronics Engineering Number: 8520114 MASTER THESIS TP.HCM, September 2020 Công trình hồn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS Ngô Hà Quang Thịnh Cán chấm nhận xét 1: PGS TS Trương Đình Nhơn Cán chấm nhận xét 2: PGS TS Lê Mỹ Hà Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm 2020 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Chủ tịch: PGS TS Nguyễn Quốc Chí Thư ký: TS Đoàn Thế Thảo Phản biện 1: PGS TS Trương Đình Nhơn Phản biện 2: PGS TS Lê Mỹ Hà Ủy viên: TS Lê Thanh Hải Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRƯƠNG QUANG THỊNH MSHV: 1870240 Ngày, tháng, năm sinh: 25/02/1993 Nơi sinh: Vĩnh Long Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử .Mã số : 8520114 I TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế điều khiển nhiều trục dành cho hệ thống nhúng công nghiệp II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG - Khảo sát tìm hiểu mạng thời gian thực điều khiển xác cơng nghiệp - Xây dựng phần cứng vật lý để xử lý tín hiệu giao tiếp nội mạng cơng nghiệp - Thiết kế phần mềm tương tác với giao thức truyền thông mạng công nghiệp III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/08/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/06/2020 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Ngô Hà Quang Thịnh Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Ngô Hà Quang Thịnh, người tận tình hướng dẫn em phương pháp nghiên cứu định hướng phát triển cho đề tài tương lai Thầy người theo sát trình nghiên cứu hỗ trợ hết mức để đề tài hồn thành tốt đẹp Em xin cảm ơn tất q Thầy/Cơ khoa khí quý Thầy/Cô trường Đại học Bách Khoa TP.HCM trang bị kiến thức quý báu suốt trình học tập trường Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ba, Mẹ Gia đình nguồn động lực để tác giả cố gắng suốt trình học tập đường sống Em xin gửi lời cảm ơn đến bạn Lab hỗ trợ lúc gặp khó khăn trợ giúp trình nghiên cứu Tp HCM, ngày tháng năm 2020 Trương Quang Thịnh i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Trong lĩnh vực tự động hóa vấn đề điều khiển đồng nhiều trục động xúc tiến nhiều thập kỷ qua Việc đồng động không liên quan đến chất lượng sản phẩm đầu mà vấn đề an toàn cho người tài sản Các hãng sản xuất động cung cấp phương pháp khác để giải vấn đề đồng này, mà đa phân lựa chọn phát triển riêng mạng công nghiệp sử dụng mạng bên thứ ba Trong đề tài luận văn áp dụng giải pháp mạng công nghiệp hãng Panasonic – RTEX để giải vấn đề điều khiển đồng Slave (Motor) Ngoài thiết kế phần Master (Bộ điều khiển), để tài thiết kế Slave nút mạng RTEX Luận văn gồm có chương sau : CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG : CẤU TRÚC MẠNG THỜI GIAN THỰC VÀ CÁC THÀNH PHẦN LIÊN QUAN CHƯƠNG : PHÁT TRIỂN PHẦN CỨNG THIẾT BỊ MẠNG THỜI GIAN THỰC CHƯƠNG : THIẾT KẾ PHẦN MỀM TƯƠNG THÍCH VỚI GIAO THỨC MẠNG THỜI GIAN THỰC CHƯƠNG : KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ii ABSTRACT In the field of automation, the problem of multi-motor synchronization has been promoted for decades This is not only related to the quality of the product but also to the safety of labor force and property Motor manufacturers have been providing different methods to solve this synchronization problem, but many choose to develop their own industrial networks or use third-party networks In this thesis, high speed synchronous motion network - RTEX,developed by Panasonic Corporation, will be applied to solve the problem of synchronous control of Slaves (Motors) In addition to designing the Master (Controller) device, the designer will also design Slave as a node in the RTEX network The thesis consists of chapters: Overview of Industrial Network, Structure of realtime network and their related modules, Develop hardware for the realtime network, Develop embedded firmware for the device, Experiment and collecting data, Conclusion iii LỜI CAM ĐOAN Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tôi, thực hướng dẫn TS Ngô Hà Quang Thịnh Các số liệu, kết luận trình bày luận văn hồn tồn trung thực, khơng chép Học viên có tham khảo tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm tin cậy Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan Học viên, Trương Quang Thịnh iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH SÁCH HÌNH ẢNH viii DANH SÁCH BẢNG BIỂU xi KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT xii CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG CÔNG NGHIỆP .1 1.1 Mục tiêu đề tài: .3 1.2 Kế hoạch phát triển: 1.2.1 Tìm hiểu điều khiển có hỗ trợ mạng cơng nghiệp 1.2.2 Tìm hiểu tài liệu liên quan đến RTEX 1.2.3 Thiết kế phần cứng .4 1.2.4 Thiết kế firmware 1.2.5 Thí nghiệm đánh giá 1.3 Phạm vi luận văn: 1.4 Nhiệm vụ luận văn 1.5 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.5.1 Xu hướng phát triển 1.6 Tình hình nghiên cứu nước 11 CHƯƠNG CẤU TRÚC MẠNG THỜI GIAN THỰC VÀ CÁC THÀNH PHẦN LIÊN QUAN .14 2.1 Giới thiệu mạng công nghiệp servo 14 2.2 Cấu trúc mạng thời gian thực RTEX 15 v 2.3 Giao thức mạng điều khiển thời gian thực RTEX .17 2.4 Các thông số kỹ thuật 17 2.4.1 Mạng mechatrolink-III .17 2.4.2 Mạng SSCNETIII .18 2.4.3 Mạng RTEX .19 2.5 So sánh thông số 20 CHƯƠNG PHÁT TRIỂN PHẦN CỨNG THIẾT BỊ MẠNG THỜI GIAN THỰC 22 3.1 Giới thiệu linh kiện quan trọng 22 3.1.1 PIC24FJ256GB106 22 3.1.2 MNM1221 22 3.1.3 KSZ8041 27 3.2 Thiết kế mạch 27 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN MỀM TƯƠNG THÍCH VỚI GIAO THỨC MẠNG THỜI GIAN THỰC 32 4.1 Kiến trúc phần mềm Master 32 4.1.1 Quy trình giao tiếp vật lý 32 4.1.2 Kiến trúc frame truyền liệu 36 4.2 Slave 38 4.3 Chương trình khởi tạo cho chip Physical layer 38 4.4 Giao thức truyền thông liệu 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 44 5.1 Thiết lập thí nghiệm 44 5.1.1 Quy định mốc thời gián tính sai số 47 5.2 Kết thu .50 vi CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 5.2.4 Profile position control thông qua mạng RTEX Như thí nghiệm trên, frame truyền TX tương tự, nhiên giá trị vị trí vận tốc đủ lớn để động chạy hết profile vận tốc (Bảng 5-6) Bảng 5-6 Các giá trị reference gửi, đơn vị vị trí command unit, vận tốc command unit/second Vị trí Vận tốc 𝑇𝑠𝑒𝑡 𝑇𝑟𝑢𝑛 𝑇𝑠𝑒𝑡 𝑇𝑟𝑢𝑛 𝑥𝑛𝑑 (𝑘1 ) = 10000000 𝑥𝑛𝑑 (𝑘2 ) = 10000000 𝑥𝑛𝑑 (𝑘3) = 𝑥𝑛𝑑 (𝑘4 ) = 𝑣𝑛𝑑 (𝑘1 ) = 1000000 𝑣𝑛𝑑 (𝑘2 ) = 1000000 𝑣𝑛𝑑 (𝑘3 ) = 1000000 𝑣𝑛𝑑 (𝑘4 ) = 1000000 Trong thí nghiệm này, các reference thứ k gửi thủ công qua mạng RTEX Cụ thể k1 gửi sau mạng RTEX vào trạng thái Running Servo trạng thái On, k2 gửi sau gửi thành công k1, k3 gửi sau servo hồn thành vị trí 10000000 command unit, k4 gửi vào thời điểm sau gửi thành công k3 Thời gian k1 k2, k3 k4 khơng có ràng buộc, sau gửi xong reference k1 k3 servo đợi lệnh run tiến hành chạy Gia tốc gán phần mềm Panaterm vào ghi Pr8.1 Pr8.4 (Hình 5-13) Tương tự vị trí vận tốc, đơn vị gia tốc 10000command unit/s2 Theo hình ta có gia tốc tăng gia tốc giảm 10 × 10000 = 100000 command unit/s2 Hình 5-13 Cài đặt giá trị gia tốc tăng, gia tốc giảm 60 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Quy đổi command unit radian Command unit tính dựa ghi Pr0.8, Pr0.9 Pr0.10 Nếu sử dụng Pr0.8 (Pr0.8 ≠ 0) Pr0.9 Pr0.10 bỏ qua Ý nghĩa Pr0.8 số command unit cho vòng quay động cơ, command unit per revolution Ở thí nghiệm Pr0.8 đặt giá trị 10000 Ví dụ gửi lệnh chạy theo vị trí tuyệt đối 𝑥0𝑑 = 10000000 động dừng vị trí 360,000o hay 2000π (rad) Lưu ý vị trí vận tốc servo phản hồi đơn vị command unit Vậy ta có cơng thức quy đổi sau: 2𝜋 10000 2𝜋 𝑣(𝑟𝑎𝑑⁄𝑠) = 𝑣(𝑐𝑜𝑚𝑚𝑎𝑛𝑑 𝑢𝑛𝑖𝑡⁄𝑠) 10000 𝑥 (𝑟𝑎𝑑) = 𝑥(𝑐𝑜𝑚𝑚𝑎𝑛𝑑 𝑢𝑛𝑖𝑡) (4) (5) Kết thí nghiệm Theo Hình 5-14 ta thấy vị trí vận tốc bốn động chạy theo giá trị gửi lên servo thơng qua RTEX Để làm rõ tính đồng bốn động cơ, ta lấy liệu vị trí vận tốc động ID1 làm chuẩn, từ tính sai số so sánh với ba động cịn lại (Hình 5-15 Hình 5-16) Hình 5-15 sai số vị trí tức thời tăng mạnh lần bắt đầu lần chạy động Khi động kết thúc trình chạy gây sai lệnh vị trí tức thời thấp bắt đầu chạy Tương tự sai số vị trí, sai số vận tốc ba động so với động chuẩn ID1 tăng nhiều đầu kết thúc trình chạy (Hình 5-16) Tuy nhiên giá trị sai số khơng thiết tăng mạnh thời điểm bắt đầu chạy, (c) cho ta thấy sai số cao thời điểm kết thúc vị trí 𝑥𝑛𝑑 = (𝑟𝑎𝑑) 61 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Hình 5-14 Giá trị vận tốc vị trí servopacks trả 62 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Hình 5-15 Sai số vị trí tức thời động ID1 so với ba động lại: (a) ID1 ID2, (b) ID1 ID3, (c) ID1 ID4 63 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Hình 5-16 Sai số vận tốc tức thời động ID1 so với ba động lại: (a) ID1 ID2, (b) ID1 ID3, (c) ID1 ID4 64 CHƯƠNG KẾT LUẬN VẢ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHƯƠNG KẾT LUẬN VẢ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Với mục tiêu đặt thiết kế điều khiển motion control sử dụng mạng công nghiệp RTEX, bao gồm thiết kế thiết bị Slave hệ thống Luận văn triển khai từ thiết kế phần cứng đến phần mềm nhúng nhằm thực thi điều khiển nút mạng RTEX Từ đó, thí nghiệm điều khiển thành công thiết bị Slave tự chế tạo với bốn AC Servo cơng nghiệp Đóng góp luận văn bao gồm: Thứ nhất, thiết kế triển khai thiết bị phần cứng cho mạng RTEX bao gồm Master Slave Thứ hai, viết chương trình nhúng phù hợp cho Master Slave Thiết lập kết nối mạng thành công Slave Master Thứ ba, sử dụng giao thức mạng RTEX để gửi lệnh điều khiển nhận liệu trạng thái bốn AC Servo A6 Panasonic hỗ trợ chuẩn mạng Thứ tư, tổng hợp liệu phản hồi nhằm cho thấy khả hệ thống motion control sử dụng mạng RTEX 6.2 Hướng phát triển Để thu hẹp biên độ Jitter ta chuyển sang dùng chu trình điều khiển full cycle đó, vị trí vận tốc khống chế hồn tồn Master không phụ thuộc vào Parameter Servopack Tại trường hợp độ chia đồng phụ thuộc vào tốc độ xử lý vi điều khiển cải thiện tốc độ xử lý đồng hệ thống CPU ưu tiên thông số chức sau: Base 32bit, floating point, 200Mhz, có protocol cho thiết nhớ Bởi lý sau: Với CPU base 32bit giao tiếp băng thơng 32bit MNM1221, tăng tốc độ truyền liệu, băng thơng cịn mở nhiều tùy chọn mà băng thông 16bit setup 65 CHƯƠNG KẾT LUẬN VẢ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Module floating point giúp CPU tính tốn nhanh giá trị số thực trình motion control 150-200Mhz tần số khuyến nghị Panasonic dùng CPU RTEX cho mục đính motion control Trong q trình vận hành RTEX, CPU liên tục giao tiếp với MNM1221 nên có protocol chuyên dùng để giao tiếp với thiết bị ngoại vi đẩy nhanh trình giao tiếp 66 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] H R Kim, W R Newcombe, "The Effect of CAM Profile Errors and System Flexibility on CAM Mechanism Output", Mechanism and Machine Theory, vol 17, issue 1, pp 57-72, 1982 [2] M P Koster, "Effect of Flexibility of Driving Shaft on the Dynamic Behavior of a CAM Mechanism", Journal of Manufacturing Science and Engineering, vol 97, issue 2, pp 595-602, 1975 [3] Tadakuma R., Tadakuma K., Takagi M., "The Gear Mechanism With Passive Rollers: The Input Mechanism to Drive The Omnidirectional Gear and Worm Gearing", IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp 1520-1527, 2013 [4] Hongtao Zhang, "Research and Application of the Oblique Mechanism and Gear Mechanism in Cutting Devices", International Journal of Digital Content Technology and Its Applications, vol 6, no 12, pp 189-195, July 2012 [5] Xiao Yong, Ge Xiaoyu, Zheng Zhe and Pan Peiqi, "Robust Synchronization Algorithm for Electro-Hydraulic Motion Systems", Proceedings of International Conference on Modeling, Identification and Control, pp 6-11, June 2012 [6] Zhou Entao, Yang Wenlin and Lin Junzhe, "Predictive Control of Hydraulic Winch Motion Control", 2nd IEEE International Conference on Computer Science and Information Technology, pp 1-4, August 2009 [7] Bahrin S Z A S K., Razali N M M., Jalal T S., Anisa U., Amirulddin U., "Evaluating the Potential of Solenoid Motion System for Electric VehicleChallenging the Conventional Usage of Electric Motor", IEEE 2nd International Conference on Power and Energy, pp 726-730, 2008 [8] Xiuna Yu and Liyun Xing, "Research on the AC Servo System of CNC Machine Tools Based on Sliding Mode Variable Structure Theory", International Conference on Mechatronic Science, Electric Engineering and Computer, pp 50-53, August 2011 67 [9] Lv Chunhao, Guo Lijin and Li Jingdong, "Research of Motion Control System Based on PCI-1243", Third International Conference on Digital Manufacturing and Automation, pp 662-665, 2012 [10] Chih-Jer Lin, Her-Terng Yau and Yun-Cheng Tian, "Identification and Compensation of Nonlinear Friction Characteristics and Precision Control for a Linear Motor Stage", IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol 18, issue 4, pp 1385-1396, 2012 [11] Hongke Li, Huaishu Li, Lizhong Song, Yang Yin, Linshu Huang and Wenyan Li, "Design of Global Sliding-Mode Controlled AC Servo Controller Based on Exponential Acceleration/Deceleration Algorithm", Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp 15071511, 2010 [12] Yanhui Qiang, Fengshui Jing, Zengguang Hou and En Li, "A Design of MultiAxis Motion Controller for Welding Robot Based on DSP", International Conference on Advanced Technology of Design and Manufacture, pp 383387, 2010 [13] D Popovic, R Brast, N Di Lieto, M Kiekebusch, J Knudstrup and C Lucuix, "Motion Control Solution for New PLC-based Standard Development Platform for VLT Instrument Control Systems", Proc of Software and Cyberinfrastructure for Astronomy III, pp 572-580, 2014 [14] Xiao-ming Xu, Yi Li, Ji-hong Sun and Shuo-gui Wang, "Research and Development of Open CNC System Based on PC and Motion Controller", International Workshop on Information and Electronics Engineering, vol 29, pp 1845-1850, 2012 [15] Yun Huijuan, Sun Zhenkun, Yang Ling and Han Limei, "The Development of Numerical Control System of Gear Measuring Center Based on Turbo PMAC2", 6th International Forum on Strategic Technology, pp 386-389, 2011 68 [16] H.-Q.-T Ngo, T.-P Nguyen, T.-S Le, V.-N.-S Huynh, H.-A.-M Tran, Experimental design of PC-based servo system, 2017 International Conference on System Science and Engineering, 2017, pp 733-738 [17] H.-Q.-T Ngo, Q.-C Nguyen, T.-P Nguyen, Design and implementation of high performance motion controller 2-D delta robot, 2017 Seventh International Conference on Information Science and Technology, 2017, pp 129-134 [18] B K Seljak, Hardware-software co-design for a real-time executive, Proceeding of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 1999, pp 55-58 [19] H Q T Ngo, Q C Nguyen, W H Kim, Implementation of input shaping control to reduce residual vibration in industrial network motion system, the 15th International Conference on Control, Automation and Systems, 2015, pp 1693-1698 [20] J H Kim, J W Jeon, J H Lee, B S Yeom, Migration from RS-485 to EtherCAT for closed loop step motor drive, 2014 IEEE International Conference on Industrial Technology, 2014, pp 701-706 [21] Xian-Ming Zhang et al “Networked Control System Overview and Research Trends”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2010, pp 2527-2535 [22] Xiaohua Ge, Fuwen Yang, Qing-Long Han, Distributed networked control systems: A brief overview, Information Sciences (2015), doi: 10.1016/j.ins.2015.07.047 [23] Ruifeng, Shiyou and Jian, “Embedded Motion Controller Design Based On RTEX Network”, Fifth International Conference on Intelligent HumanMachine Systems and Cybernetics, 2013 [24] Byounghee Kim et al “Implementation of Network Motion System using RTEX Network for XY Gantry”, International Journal of Engineering Sciences 12(1), pp 1-7, 2019 [25] Xin Chen et al “A clock synchronization method for EtherCAT master”, Microprocessors and Microsystems 000, pp 1–8, 2016 69 [26] Sung-Mun Park et al “Synchronization Improvement of Distributed Clocks in EtherCAT Networks”, DOI 10.1109/LCOMM.2017.2668400 IEEE Communications Letters, 2017 [27] Eduardo André Mossin et al “Automatic Diagnosis for Profibus Networks”, J Control Autom Electr Syst DOI 10.1007/s40313-016-0261-3 [28] Pedro Neto and Nuno Mendes, "Direct Off-line Programming via a Common CAD Package", Robotics and Autonomous Systems, vol 61, issue 8, pp 896910, 2013 [29] Fengshan Zou, Daokui Qu and Fang Xu, "Asymmetric S-curve Trajectory Planning for Robot Point-to-Point Motion", Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, pp 2172-2176, 2009 [30] Ahmed Rubaai and Paul Young, "EKF-Based PI/PD-Like Fuzzy-NeuralNetwork Controller for Brushless Drives", IEEE Transactions on Industry Applications, vol 47, no 6, pp 2391-2401, 2011 [31] Meng Jun-xia, Wang Xi-bin, Liu Zhi-bing and Wang Bo, "Design and Simulate Analysis on Fuzzy Sliding Mode Controller in High Precise ElectroHydraulic System", First International Workshop on Education Technology and Computer Science, pp 441-445, 2009 [32] Yun Hong and Bin Yao, "A Globally State High-Performance Adaptive Robust Control Algorithm With Input Saturation for Precision Motion Control of Linear Motor Drive Systems", IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol 12, issue 2, pp 198-207, 2007 [33] Seong Ik Han and Jang Muyng Lee, "Adaptive Dynamic Surface Control With Sliding Mode Control and RWNN for Robust Positioning of a Linear Motion Stage", IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol 22, issue 2, pp 222238, 2012 [34] Hongke Li, Huaishu Li, Lizhong Song, Yang Yin, Linshu Huang and Wenyan Li, "Design of Global Sliding-Mode Controlled AC Servo Controller Based on Exponential Acceleration/Deceleration Algorithm", Proceedings of the 70 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp 15071511, 2010 [35] Hiraoka M., Fiorini P., Yamashita I and Van Hoof C., "High Pressure Pump As Lab On Chip Component for Micro-Fluidic Integrated System", 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, pp 11391142, 2011 [36] B Qu and H Wang, "Study of PID Simulation based on PMAC Servo System", Proceedings of the International Conference on Electronic and Mechanical Engineering and Information Technology, pp 440-443, 2011 [37] H Xiao and S Wang, "Auto-tuning PID Module of Robot Motion System", Proceedings of the 6th IEEE International Conference on Industrial Electronics and Applications, pp 668-673, 2011 [38] C Zhao and X Zhang, "The Application of Fractional Order PID Controller to Position Servomechanism", Proceedings of the 7th World Congress on Intelligent Control and Automation, pp 3380-3383, 2008 [39] Q V Tran, W H Kim, J H Shin and W B Baek, "ECAM Control System Based On Auto-tuning PID Velocity Controller With Disturbance Observer and Velocity Compensator", International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, vol 10, no 2, pp 113-118, 2010 [40] A Mannava, S N Balakrishnan, L Tang and R G Landers, "Optimal Tracking Control of Motion Systems", IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol 20, no 6, pp 1548-1558, 2012 [41] B Yao, "Advanced Motion Control: From Classical PID to Nonlinear Adaptive Robust Control", 11th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control, pp 815-829, 2010 [42] W H Kim, "Implementation of an Adaptive Robust Neural Network Based Motion Controller for Position Tracking of AC Servo Drives", International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, vol 9, no 4, pp 294-300, 2009 71 [43] M J Lee and T S Jin, "An Adaptive Tracking Control for Robot Manipulators Based on RBFN", International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, vol 7, no 2, pp 96-101, 2007 [44] K Kondak and G Hommel, "Design of a Robust High Gain PID Motion Controller Using Sliding Mode Theory", Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp 26-31, 2005 [45] M T Leines and J S Yang, "LQR Control of an Under Actuated Planar Biped Robot", Proceedings of the 6th IEEE International Conference on Industrial Electronics and Applications, pp 1684-1689, 2011 [46] M N Uddin and M A Rahman, "High-speed Control of IPMSM Drives Using Improved Fuzzy Logic Algorithms", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol 54, no 1, pp 190-199, 2007 [47] M J Er and Y L Sun, "Hybrid Fuzzy Proportional-Integral Plus Conventional Derivative Control of Linear and Nonlinear Systems", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol 48, no 6, pp 1109-1117, 2001 [48] A Rubaai, M J Castro-Sitiriche and A R Ofoli, "DSP-based Laboratory Implementation of Hybrid Fuzzy-PID Controller using Genetic Optimization for High-Performance Motor Drives", IEEE Transactions on Industry Applications, vol 44, no 6, pp 1977-1986, 2008 [49] M C Tsai, I F Chiu and M Y Cheng, "Design and Implementation of Command and Friction Feedforward Control for CNC Motion Controllers", IEE Proceedings: Control Theory and Applications, vol 151, no 1, pp 13-20, 2004 [50] P Lambrechts, M Boerlage and M Steinbuch, "Trajectory Planning and Feed-forward Design for Electro-mechanical Motion Systems", Control Engineering Practice, vol 13, no 2, pp 145-157, 2005 [51] M Boerlage, R Tousain and M Steinbuch, "Jerk Derivative Feed-forward Control for Motion Systems", Proceedings of American Control Conference, pp 4843-4848, 2004 72 [52] B K Kim and W K Chung, "Performance Tuning of Robust Motion Controllers for High-Accuracy Positioning Systems", IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol 7, no 4, pp 500-514, 2002 [53] S Seo, "Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control for Uncertain Nonlinear Systems", International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, vol 11, no 1, pp 125-130, 2011 [54] Phạm Ngọc Cường, “Xây Dựng Mạng Truyền Thông Công Nghiệp Modbus RTU Bằng Ngôn Ngữ Python Trên Máy Tính Nhúng Linux”, Luận văn thạc sĩ, ĐHBK Đà Nẵng, mã số 60520216 [55] P Q Dũng, Đ N Đạt L C Hiệp, Xây dựng mạng truyền thông thời gian thực sở Zigbee Ethernet cho hệ thống pin lượng mặt trời, Tạp chí Phát Triển Khoa Học Công Nghệ, T 17, S 1K, 2014 [56] Đặng V Ngọc, Nguyễn D Minh, Ninh V Hoạt, Xây Dựng Bộ Chuyển Đổi Tín Hiệu Đầu Vào Cho PLC Sử Dụng Chuẩn Ethernet, TNU Journal of Science and Technology, 204(11): 173 – 179 [57] Nguyễn V Mướt, Ứng Dụng Mạng Truyền Thông Profibus Trong Điều Khiển Mô Hình Dây Chuyền Tự Động Tại Phõng Thí Nghiệm Cơ Điện Tử, Tạp chí Khoa Học Trường Đại Học Cần Thơ [58] Howard Johnson, Martin Graham, High-Speed Digital Design: A Handbook of Black Magic, Prentice Hall, 1993 73 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: TRƯƠNG QUANG THỊNH Ngày sinh: 25/02/1993 Nơi sinh: Vĩnh Long Địa chỉ: 64/6F Trần Phú, Phường 4, Vĩnh Long, tỉnh Vĩnh Long Điện thoại: 0975492838 Email: thinhqtruong@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: - Từ năm 2014 – 2018: Học đại học Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Từ năm 2018 – đến nay: Học thạc sĩ Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC: - Từ tháng 10/2019 – đến nay: Cơng tác phịng Nghiên Cứu Phát Triển, Cơng ty TNHH Ngô Hà Gia (NGO HA GIA LTD CO.) 74 ... UNIVERSITY HO CHI MINH CITY HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY QUANG THINH – TRUONG DESIGN OF MULTI- AXES MOTION CONTROLLER FOR INDUSTRIAL EMBEDDED SYSTEM Major: Mechatronics Engineering Number:... control of Slaves (Motors) In addition to designing the Master (Controller) device, the designer will also design Slave as a node in the RTEX network The thesis consists of chapters: Overview of Industrial. .. 16 (50m x 16 axes) axes) Communication Cycle Com Period to 0.0625 ms 31.25μsec ～64msec 0.44ms : axes/ system Communication Cycle 0.88ms : 16 axes/ system Number of Slaves Up to 32 (Axes) Up to 62