7. Bố cục và nội dung của luận án
3.4 Kết quả thực nghiệm
Như vậy cấu trúc bộđiều khiển đề xuất trong mục 3.2 và 3.3 đã được chứng minh ổn định, kết quả mô phỏng cũng đã kiểm nghiệm tính đúng đắn của đề xuất. Tuy nhiên để chứng minh được nguyên lý hoạt động của hệ thống khi áp dụng bộ điều khiển ta cần có kết quả thực nghiệm. Trong mục này sử dụng cấu hình thực nghiệm như thiết kế trong phụ lục A, ta sẽ khảo sát nguyên lý hoạt động và đáp ứng của lực căng đo vềvà đáp ứng của vận tốc góc hai lô cuộn và lô tở. Mặc dù mong muốn xây dựng được mô hình thực nghiệm gần nhất với hệ thống thật, tuy nhiên với những khó khăn khi thực hiện gia công cơ khí cho WTS như thông số mô hình, vật liệu lựa được lựa chọn, và đặc biệt là kỹ thuật gia công. Sai số của thiết bịđo và mô hình, nên mục tiêu đặt ra trong phần thực nghiệm này sẽ bao gồm:
+ Chứng minh được nguyên lý hoạt động của WTS khi áp dụng cấu trúc điều khiển đề xuất.
+ Đo và so sánh được đáp ứng lực căng, và vận tốc góc của hai lô cuộn và lô tở với giá trị yêu cầu.
Mô hình thực nghiệm có thông số chọn kích thước của vật liệu và hệ thống lô cuộn như trong Bảng 2.3 và Bảng 2.4. Kết quả thực nghiệm trên phần mềm giao diện ControlDeskV5.6 giữa card DS1104 và máy tính cho kết quả kiểm nghiệm đo từ cảm biến lực căng, cảm biến tốc độ góc của lô tở và lô cuộn như sau:
Đáp ứng của lực căng giữa khâu quan sát và lực căng đo về từ cảm biến:
Hình 3.12 Đáp ứng lực căng trên mô hình theo lượng đặt Tđ=10N
Hình 3.12 là kết quả thực nghiệm, hình nét màu đỏ là giá trị lực quan sát được tính từkhâu quan sát, đã bám được so với giá trì lực căng đặt và và lực căng quan sát
ở Hình 3.9. Mặc dù còn tồn tại sai lệch, tuy nhiên kết quả thực nghiệm cho thấy giá trị lực căng thực bám theo giá trịđặt (sai số trung bình khoảng 6%).
Đáp ứng của vận tốc dài:
Hình 3.13 Đáp ứng vận tốc dài với giá trị đặt Tđ=10N và Vđ=2m/s
Đáp ứng của vận tốc góc lộ tở và lô cuộn:
Hình 3.15 Đáp ứng của vận tốc góc lô tở
Hình 3.16 Đáp ứng của vận tốc góc lô cuộn
Kết quả thực nghiệm với đáp ứng vận tốc dài như Hình 3.13 đã bám được so với giá trì vận tốc dài đặt như Hình 3.5. Sai lệch của vận tốc dài so với lượng đặt được chỉ ra như Hình 3.14. Mặc dù còn tồn tại sai lệch, tuy nhiên giá trị vận tốc dài bám theo giá trị đặt (sai số trung bình là 5%).
Kết quả thực nghiệm đo về từ encoder gắn trên trục lô cuộn như Hình 3.16 và lô tởnhư Hình 3.15, cảhai đáp ứng đều bám được với đáp ứng của vận tốc góc của lô tở và lô cuộn như kết quả mô phỏng như hình Hình 3.6. Như vậy có thể thấy đáp ứng khá tương đồng với kết quả mô phỏng cũng như phù hợp với các phân tích lý thuyết. Từ kết quả thực nghiệm như hình của lực căng và vận tốc dài ta có thểđánh giá theo bảng sau:
Bảng 3.3 Đánh giá sai lệch kết quả thực nghiệm
Đại lượng đánh giá Giá trị đặt Giá trị thực nghiệm Sai số trung bình Lực căng (N) Hình 3.9 Hình 3.12 6% Vận tốc dài (m/s) Hình 3.5 Hình 3.13 5%
Như vậy kết quả thực nghiệm đã chứng minh được tính đúng đắn của cấu trúc đề xuất, đảm bảo nguyên lý hoạt động vận chuyển của hệ đúng theo yêu cầu công nghệ. Kết quả thực nghiệm sẽ đảm bảo được tính đúng đắn khi áp dụng đề xuất vào hệ thống trong công nghiệp.