ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ PÍT-TÔNG XYLANH KHÍ NÉN
4.3.1. Hệ thống thực nghiệm đánh giá bộ điều khiển
Đểđánh giá bộ điều khiển đề xuất bằng thực nghiệm, hệ thống thực nghiệm xây
dựng trong Mục 3.1 được sử dụng. Như trong phần trình bày thiết kế bộđiều khiển Mục 4.1, các tín hiệu phản hồi vị trí pít-tông, vận tốc pít-tông, và hai áp suất trong
các khoang xy lanh được sử dụng để tính toán bộ điều khiển. Tuy nhiên, trong hệ
thống thực nghiệm này, chỉ có một cảm biến vị trí và hai cảm biến áp suất được sử dụng. Cảm biến đo vận tốc không được sử dụng do hạn chế về kinh phí thực hiện
96 nghiên cứu. Tín hiệu phản hồi vận tốc được tính toán gần đúng từ đạo hàm theo thời gian của tín hiệu đo đạc độ dịch chuyển pít-tông. Tín hiệu nhiễu tạo ra từ việc lấy
đạo hàm được lọc bởi một bộ lọc nhiễu bậc một với tần số lọc là 32 Hz. Thuật toán
điều khiển của bộ điều khiển được lập trình bằng ngôn ngữ Microsoft Visual C++
trên máy vi tính (chương trình điều khiển và ví dụ một phần dữ liệu thực nghiệm
điều khiển được trình bày trong phần Phụ lục A). Qui trình thực nghiệm để kiểm chứng bộđiều khiển được trình bày trong sơ đồ Hình 4.12.
Hình 4.12. Qui trình thực nghiệm để kiểm chứng bộ điều khiển vị trí pít-tông xylanh
khí nén
Từ chương trình điều khiển, ta nhập các giá trị đầu vị trí vào mong muốn của
pít-tông dạng bước hoặc hình sin. Sau đó ta chạy chương trình với khoảng thời gian
nhất định. Trong mỗi lần chạy thực nghiệm, hệ thống sẽđo các thông sốx1, p1 và p2.
Số liệu x1, p1 và p2 đo được chuyển thành tín hiệu điện tương tự và truyền đến bộ
chuyển đổi tương tương tự sang số (A/D). Tại bộ chuyển đổi A/D, tín hiệu x1, p1 và
p2 được chuyển thành tín hiệu sốvà được máy vi tính thu thập, xửlý. Chương trình điều khiển tự động tính toán sai số e, tín hiệu u, u1 và u2 theo thuật toán xây dựng
97 trong Phần 4.1. Tiếp theo, máy vi tính xuất tín hiệu u1 và u2 đến các van tỉ lệ thông qua bộ chuyển đổi số sang tương tự (D/A) và bộ khuếch đại van. Bộ chuyển đổi D/A chuyển tín hiệu u1 và u2 thành tín hiệu điện áp. Sau đó, bộ khếch đại của van tỉ lệ chuyển đổi và khuếch đại tín hiệu điện áp thành cường độ dòng điện điều khiển các van tỉ lệ điện – khí nén. Song song với việc xuất tín hiệu ra các van, chương
trình điều khiển tựđộng lưu các dữ liệu của vị trí mong muốn x1d, vị trí thực tế x1,
sai sốe, và tín hiệu điều khiển u1, u2 trong một file excel. Các dữ liệu này được sử
dụng để phân tích, đánh giá kết quả nghiên cứu điều khiển.