L ời cả mơ n
b) Thuật toỏn PID số
3.4 Cảm biến (Encoder)
Nguyẽn lyự hoát ủoọng cuỷa caỷm bieỏn encoder : coự nhiều loái encoder khaực nhau như : Encoder tieỏp xuực, Encoder tửứ trửụứng, Encoder quang (Encoder quang tửụng ủoỏi vaứ Encoder quang tuyeọt ủoỏi). Moĩi loái lái coự moọt nguyẽn lyự hoát ủoọng khaực nhau, trong khuõn khoồ baựo caựo ủồ aựn chổ trỡnh baứy phần nguyẽn lyự loái encoder sửỷ dúng laứ Encoder quang tửụng ủoỏi ( incremental encoder).
Mõ hỡnh thửự 1
Incremental encoder về cụ baỷn laứ moọt ủúa troứn quay quanh moọt trúc ủửụùc ủúc loĩ nhử hỡnh trẽn.
Hỡnh 3.14 : Phương thức hoạt động Encoder quang tương đối
ễÛ 2 bẽn maởt cuỷa caựi ủúa troứn ủoự, seừ coự moọt boọ thu phaựt quang. Trong quaự trỡnh encoder quay quanh trúc, neỏu gaởp loĩ roỏng thỡ aựnh saựng chieỏu qua ủửụùc, neỏu gaởp maừnh chaộn thỡ tia saựng khõng chieỏu quaự ủửụùc. Do ủoự tớn hieọu nhaọn ủửụùc tửứ sensor quang laứ moọt chuoồi xung. Moĩi encoder ủửụùc cheỏ táo seừ bieỏt saỹn soỏ xung trẽn moọt voứng. Do ủoự ta coự theồ duứng vi ủiều khieồn ủeỏm soỏ xung ủoự trong moọt ủụn vũ thụứi gian vaứ tớnh ra toỏc ủoọ ủoọng cụ.
Caựi encoder maứ em sửỷ dúng trong ủồ aựn cuỷa mỡnh, hoaứn toaứn gioỏng vụựi mõ hỡnh ụỷ trẽn. Tuy nhiẽn, mõ hỡnh trẽn coự nhửụùc ủieồm lụựn laứ : ta khõng theồ xaực ủũnh ủửụùc ủoọng cụ quay traựi hay quay phaỷi, vỡ coự quay theo chiều naứo ủi nửừa thỡ chổ coự moọt dáng xung ủửa ra. Ngoaứi ra ủieồm baột ủầu cuỷa ủoọng cụ, ta cuừng khõng theồ naứo bieỏt ủửụùc.
Caỷi tieỏn mõ hỡnh 1 baống mõ hỡnh 2 nhử sau:
Mõ hỡnh thửự 2
Trong mõ hỡnh naứy, ngửụứi ta ủúc taỏt caỷ laứ 2 voứng loĩ. Voứng ngoaứi cuứng gioỏng nhử mõ hỡnh 1, voứng giửừa pha so vụựi voứng ngoaứi laứ 90 ủoọ. Khi ủoự, dáng xung ra tửứ 2 voứng trẽn nhử sau :
Hỡnh 3.16 : Sơđồ xung của En coder quang tương đối(mụ hỡnh 2)
Hai xung ủửa ra tửứ 2 voứng leọch nhau 90 ủoọ, neỏu voứng ngoaứi nhanh pha hụn voứng trong thỡ chaộc chaộn ủoọng cụ quay tửứ traựi sang phaỷi vaứ ngửụùc lái.
Moọt loĩ ụỷ voứng trong cuứng duứng ủeồ phaựt hieọn ủieồm baột ủầu cuỷa ủoọng cụ. Coự theồ vieỏt chửụng trỡnh cho vi ủiều khieồn nhaọn bieỏt : neỏu coự moọt xung phaựt ra tửứ voứng trong cuứng naứy, tửực laứ ủoọng cụ ủaừ quay ủuựng moọt voứng.
Vụựi nhửừng ủaởc tớnh trẽn, encoder duứng raỏt phoồ bieỏn trong vieọc xaực ủũnh vũ trớ goực cuỷa ủoọng cụ…..
Vaỏn ủề quan tróng trong vieọc tỡm mua nhửừng loái ủoọng cụ coự gaộn encoder nhử theỏ naứy ủeồ laứm ủồ aựn ủoỏi vụựi sinh viẽn laứ : caởp maột quang 2 bẽn encoder ủeồ táo xung thửụứng bũ cheỏt vaứ khõng coự ủồ thay theỏ.
Moọt loái encoder thửự 2 cuừng phoồ bieỏn hieọn nay, ủoự laứ :absolute encoder. Mõ hỡnh ủúa quang cuỷa loái naứy nhử sau:
Cỏch tớnh tốc độđộng sơ sử dụng trong đồ ỏn
Ở đồ ỏn động cơ được gắn Encoder 100 xung/vũng.
Hai kờnh xung A và B được đưa vào hai chõn ngắt của VĐK là INT1 , INT2. Ta thiết lập khi cú sườn xuống thỡ tạo ngắt. Do vậy tổng số xung trờn 1 vũng sẽ được nhõn đụi lờn thành 200 xung.
Cỏch tớnh tốc độ : Tốc độ = (Counter*60)/(200*T) Ở đõy:
T : là chu kỳ trớch mẫu
Counter : là số xung đếm được trong khoảng thời gian T Trong đồ ỏn sử dụng T = 0.02 s nờn : Tốc độ = Counter * 15