KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
5.2. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG:
Kết quả mô phỏng của hệ thống tay máy với thông số đã cho ở trên và bộ điều khiển đã thiết kế ở chương 4 với các dạng tín hiệu ngõ vào khác nhau được trình bày từ hình 5.3 đến hình 5.11. Từ kết quả mô phỏng cho thấy, góc quay của tay máy bám theo góc đặt với sai số rất nhỏ.
Hình 5.4: Sai số giữa góc đặt và góc quay của khớp 1
Hình 5.6: Sai số giữa góc đặt và góc quay của khớp 2
Hình 5.8: Tín hiệu điều khiển 2
Hình 5.10: Mặt trượt 2
CHƯƠNG 6:
MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM
Nội dung chương này: thiết kế tay máy SCARA, thiết kế bộ điều khiển, đi điều khiển tay máy hoạt động theo quỹ đạo (đường tròn), và kết quả thực nghiệm.
6.1 BỘ ĐIỀU KHIỂN
Bộ điều khiển trung tâm: sử dụng DSP card model C2000 F28335; DSP C2000 sử dụng vi điều khiển 32 bit F28335 cho phép kết nối, giao tiếp vối máy tính qua cồng USB. Trong luận án này tay máy SCARA với bộ điều khiển PID trượt được mô phỏng trên phần mềm Matlap sau đó dử liệu được truyền trực tiếp xuống Card DSPC2000, tín hiệu điều khiển tiếp tục truyền dến board điều khiển động cơ MB2D để điều khiển tay máy di chuyển theo quỷ đạo mong muốn.
Hình 6.1: sơ đồ khối điều khiển mô hình Scara
6.2 MÔ HÌNH TAY MÁY SCARA
Hình 6.2 Mô hình thực nghiệm tay máy Scara
Máy Tính Bộ điểu khiển trung tâm Modul Điều khiển động cơ MB2D Tay Máy SCARA Khối Nguồn
Hinh 6.3 Chương trình mô phỏng bộ điều khiển SCARA sử dụng DSP Card C2000F28335
6.3 Kết quả thực nghiệm
Hình 6.5: kết quả quỷ đạo SCARA trên mô hình thực
Kết quả thực nghiệm: Qua việc thi công, thiết kế mô hình thực nghiệm Scara robot có đặc điểm như sau:
- Bộ điều khiển hoạt động tốt trên phần mềm mô phỏng, nhưng khi đưa vào điều khiển đối tượng thật thì hoạt động chưa tốt, cần tinh chỉnh lại các thông số kỹ thuật.
- Thuật toán áp dụng trong bộ điều khiển có thể sử dụng cho tay máy.
- Bộ điều khiển trung tâm DSP Card C2000F28335có tốc độ xử lý nhanh chính xác, mạch điều khiển động cơ sử dụng trong mô hình đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.
- Mô hình hoạt động chưa đúng quỹ đạo mong muốn
Nguyên nhân:
Khi điều khiển mô hình thực các thông số kỹ thuật tay máy không lý
tưởng như trong lý thuyết gây khó khăn trong việc chọn các thông số bộ điều khiển.
Mô hình thực nghiệm có kết cấu cơ khí chưa phù hợp với bộ điều khiển thiết kế: do mô hình làm bằng Mica nên độ “ Rơ” của các khớp còn lớn, có “ma sát” các khớp khi chuyển động, gây sai số khi điều khiển.
Biện pháp khắc phục: Thiết kế mô hình với vật liệu phù hợp, tính toán chọn các động cơ có thông số kỹ thuật, công suất phù hợp với thuật toán.
CHƯƠNG 7
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 7.1 KẾT LUẬN:
Luận án trình bày hệ thống điều khiển tay máy trên cơ sở của kỹ thuật điều khiển trượt.
Mô hình động học thuận và động học ngược của tay máy được trình bày dựa
trên cơ sở hình học.
Mô hình động lực học của tay máy được trình bày dựa trên phương trình Lagrange.
Bộ điều khiển PID trượt với mặt trượt PID được thiết kế. Điều kiện ổn định của mặt trượt và ổn định toàn cục của hệ thống được xác định dựa vào tiêu chuẩn ổn định của Lyapunov.
Bộ điều khiển đã thiết kế được kiểm nghiệm bằng kết quả mô phỏng trên phần mềm matlab.
Mô hình vật lý đã kiểm nghiệm thuật toán.