3. Điều khiển PID tốc độ của mô-tơ một chiều qua chơng trình phần mềm ghép nối máy tính
I/O TIMER H-BRIDGE Out
Out Out In In +5V Motor Encoder +5V tải PC Máy hiện sóng C1 C2
1. Chạy chơng trình LABIEW. Bấm đúp vào hình tợng Laview
trên máy tính.
2. Kiểm tra chức năng mô-đun phát sóng WPM. Chạy chơng
trình “Module phat WPM.vi ”:
- Chọn chế độ đặt độ rộng xung WPM bằng tay. Đặt các độ rộng từ 30% đến trên 90%. Quan sát và tính độ rộng xung trên dao động ký kênh CH-1. So sánh với kết quả đặt.
- Chọn chế độ đặt độ rộng xung tự động. Quan sát việc quét độ rộng xung từ 0 đến 100% và ngợc lại. Nhận xét.
3. Khảo sát sự phụ thuộc tuyến tính của tốc độ môtơ đo đ-
ợc vào độ rộng xung và sự phụ thuộc tải khi điều khiển trực tiếp
(điều khiển vòng hở). Chạy chơng trinh “dieu khien truc tiep toc do. vi
”:
- Đặt các tốc độ.
- Ghi các giá trị độ rộng xung phát ra từ 30% đến 95% và tốc độ đo đợc. Lu ý, do ứng với một giá trị đặt, tốc độ đo đợc dao động trong khoảng vài chuc rpm nên chọn một giá trị trung bình. Vẽ đồ thị sự phụ thuộc tốc độ môtơ vào độ rộng xung, nhận xét về tính tuyến tính của sự phụ thuộc này.
- Nhận xét về tốc độ đặt và tốc độ thực tế đo đợc.
- Đặt tốc độ ở 3 giá trị: 500 rpm, 1000 rpm và 2000 rpm. Tăng dần các đĩa tải lên môtơ, nhận xét tính ổn định về tốc độ môtơ theo tải trong trờng hợp điều khiển trực tiếp này.
4. Khảo sát điều khiển PID. Chạy chơng trình “Dieu khien PID.
vi ”.
Lu ý: khi đặt hệ số KP, KI hoặc KD nào bằng 0 tức là không sử
dụng loại điều khiển đó.
- Chọn chế độ điều khiển tỷ lệ P, (KP 0, KI = 0, KD = 0), với trờng
hợp không tải. Tìm giá trị KP tối u sao cho độ sai lệch giữa tốc độ quay
môtơ và tốc độ đặt nhỏ nhất có thể và hệ không bị dao động hoặc
chạy ra khỏi vùng điều khiển, mất ổn định. Với hệ số KP tối u, báo cáo sự
phụ thuộc độ sai lệch vào tốc độ đặt, nhận xét khoảng hoạt động thực sự và khoảng lệch của hệ cũng nh tính ổn định.
- Thực hành nh trên với tải tối đa (đến 4 đĩa kim loại đặt thêm).
- Chọn chế độ điều khiển tích phân I, (KP = 0, KI 0, KD = 0), với
trờng hợp không tải. Tìm giá trị KI sao cho đáp ứng với thay đổi tốc độ
đặt là tối u nhất (thời gian đáp ứng ngắn nhất có thể và không dao động). Để quan sát đáp ứng tiến hành nh sau:
+ Chọn hệ số KI (thí dụ bằng 0,1)
+ Đặt tốc độ (thí dụ 500 rpm)
+ Chạy chơng trình (start), quan sát.
+ Không dùng phím bấm từ từ mà đặt con trỏ chuột vào biến điều khiển tốc độ đặt, gõ trực tiếp một giá trị cách xa 500 (thí dụ 1.500 rpm). Nhấn phím ENTER trên bàn phím. Điều này gây nên một cú nhảy bậc của tốc độ đặt từ 500 rpm lên 1.500 rpm. Quan sát tốc độ môtơ đo đợc.
- Chọn tiếp chế độ điều khiển tích phân I, (KP = 0, KI 0, KD = 0),
với trờng hợp có tải- Với hệ số KI tối u, nâng dần các đĩa tải, quan sát sự
thay đổi tốc độ Ghi sự thay đổi tốc độ trong chế độ điều khiển tích phân khi đặt từ 1 đến 4 đĩa tải. So sánh với trờng hợp điều khiển vòng hở (điều khiển trực tiếp).
- Chọn chế độ điều khiển tỷ lệ - tích phân PI, (KP 0, KI 0, KD =
0). Tốc độ đặt trung bình bằng 1.000 rpm. Tìm các giá trị KP và KI sao
cho đáp ứng là tối u, nhận xét, so sánh với điều khiển tích phân thuần túy I. Ghi sự thay đổi tốc độ trong chế độ điều khiển PI khi không tải và có tải (đặt từ 1 đến 4 đĩa tải). So sánh với trờng hợp điều khiển vòng hở (điều khiển trực tiếp).
- Chọn chế độ điều khiển vi phân D, (KP = 0, KI = 0, KD 0). Thay
đổi hệ số KD cho đến khi hệ bị dao động. Nhận xét tác dụng của điều
khiển vi phân với hệ mô-tơ DC.
Mặt máy ảo điều khiển trực tiếp
98
ĐIềU KHIểN TRựC TIếP TốC Độ BằNG ĐặT Độ RộNG XUNG WPM
Do rong xung Toc do dat
Mặt máy ảo điều khiển kiểu PID
99
ĐIềU KHIểN TốC Độ MÔTƠ THEO LUậT PID
KDKI KI KP