Từ các cơ sở lý thuyết của Chương 1 và Chương 2, tơi đã xây dựng được bộ điều khiển LFFC trên cơ sở MRAS cho máy in. Kết quả điều khiển được kiểm chứng b ng mơ phỏng trên phần mềm Matlab simulink.
Qua kết quả mơ phỏng cĩ các kết luận: - Hệ thống hoạt động ổn định
- Tín hiệu thực bám với tín hiệu đặt khi cho tín hiệu đặt biến đổi. Trong luận văn này giả thiết tín hiệu đặt (vị trí đặt) biến thiên theo quy luật hàm Step. Kết quả này cũng đ ng khi cho vị trí đặt bất kỳ.
- Tín hiệu bám tốt, với các nhiễu đo tác động vào hệ thống, bộ điều khiển LFFC trên cơ sở MRAS đã tạo ra tín hiệu bù phù hợp để khử các tín hiệu nhiễu.
CHƯƠNG : TH C NGHIỆM 4.1. Giới thiệu hệ thống máy in
HÌNH4. 1: Hệ thống thực nghiệm
Hệ thống máy in cĩ các thành phần: Arduino Board: nhận tín hiệu phản hồi từ sensor vị trí (encoder) và giao tiếp với máy tính, xuất tín hiệu ra mạch cơng suất (Cầu H) để điều khiển động cơ; Mạch cầu H: Thực hiện nhiệm vụ đảo chiều động cơ; Cơng tắc hành trình dùng để giới hạn hành trình chuyển động của con trượt; Động cơ dùng để truyền động hệ thống; Cơ cấu bánh răng để thay đổi tỉ số truyền.
Arduino Board Cầu H Con trượt Cơng tắc hành trình Động cơ và bánh răng
4.2.Cấu trúc điều khiển hệ thống
HÌNH4. 2: Cấu tr c điều khiển hệ thống
Việc điều khiển chuyển động bám chính xác cho hệ thống trên được thực hiện qua điều khiển vị trí, việc này được thực hiện qua điều khiển động cơ servo. Tín hiệu ra hệ thống máy in bám chính xác theo tín hiệu đặt, khi cĩ sự sai lệch, tín hiệu hệ thống qua encoder s được gửi về và được so sánh với giá trị đặt trong bộ điều khiển, từ đĩ bộ điều khiển s gửi tín hiệu để điều khiển động cơ sao cho tín hiệu ra bám chặt theo tín hiệu đặt. Hệ thống này cho phép thực hiện điều khiển kiểu hai đầu vào và một đầu ra.
HÌNH4. 4: Cấu hình thời gian thực
HÌNH4. 6: Cấu tr c bộ lọc
HÌNH 4. 8: Điều khiển tốc độ và chiều quay động cơ
HÌNH 4. 10: Cấu tr c điều khiển mơ hình thực Tín hiệu mẫu Tín hiệu ra thực HÌNH 4. 11: Kết quả thực nghiệm
.3. Kết luận Chương
Để kiểm chứng kết quả mơ phỏng ở Chương 3, tơi đã xây dựng mơ hình thực nghiệm sử dụng bộ điều khiển LFFC trên cơ sở MRAS để điều khiển máy in. Từ các kết quả điều khiển tơi đưa ra kết luận như sau:
- Hệ thống hoạt động ổn định.
- Tín hiệu thực bám với tín hiệu đặt khi cho tín hiệu đặt biến đổi. - Kết quả này cũng đ ng khi cho vị trí đặt bất kỳ.
- Tín hiệu bám tốt, với các nhiễu đo tác động vào hệ thống, bộ điều khiển LFFC trên cơ sở MRAS đã tạo ra tín hiệu bù phù hợp để khử các tín hiệu nhiễu. Ở đây quan tâm chính là nhiễu Coulomb.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- Trong Chương 1 và chương 2, tác giả đã xây dựng được mơ hình tốn và cơ sở lý thuyết điều khiển cho hệ thống máy in
- Trong Chương 3, tác giả đã tiến hành mơ phỏng trong Matlab/ Simulink và nhận được các kết quả rất khả quan về tính đ ng đắn của lý thuyết.
- Trong Chương 4, tác giả đã xây dựng được mơ hình thực nghiệm cho hệ thống, các kết quả nhận được một lần nữa cho thấy hệ thống được điều khiển rất tốt
Qua các phần trên, tác giả nhận thấy, tuy kết quả điều khiển chính xác máy in được thực hiện tốt, tuy nhiên tác giả mong muốn trong thời gian tới s nghiên cứu các phương pháp điều khiển mới như: Kết hợp LQG và mạng Nơron ... để điều khiển đối tượng. Mặt khác, tác giả s phát triển hệ thống điều khiển theo 2 phương X, và Y.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Yu-Feng Li, “High PrecisionMotionControl Based on a Discrete-time Sliding
Mode Approach”, Doctoral Thesis, Stockholm 2001
[2] Nguyen Duy Cuong, “Advanced Controllers for Electromechanical Motion
Systems”, Doctorate dissertation, 2008
[3] Dirne, H., “Demonstrator of Advanced Controller”, Master thesis, University of Twente, The Netherlands, May 2005.
[4] Coelingh, H. J., “Design Support for Motion Control Systems: A Mechantronic
Approach”, PhD thesis, University of Twente, Enschede, The Netherlands, 2000.
[5] Ahn, H. S., Chen, Y. Q., and Dou, H., “State Periodic Adaptive Compensation of Cogging And Coulomb Friction In Permanent Magnet Linear Motors”,
American Control Conference, Portland, OR, USA, 2005.
[6] Otten, G., de Vries, Theo J. A., Van Amerongen, J., Rankers, A. M., And Gaal, E. W., “Linear Motor Motor Motion Control Using A Learning Feed-Forward Controller”, IEEE/ ASME Transactions On Mechatronics, Vol. 2, No. 3, 1997.
[7] Ge, S. S., Lee, T.H., and Ren, S. X., “Adaptive Friction Compensation of Servo
Mechanisms”, International Journal of Systems Science, Volume 32, Number 4, Pages 523-532, 2001.
[8] Lammerts, Ivonne M. M., 1993, “Adaptive Computed Reference Computed Torque Control of Flexible Manipulators”, PhD Thesis, Eindhoven University of
Technology, Eindhoven, The Netherlands.
[9]. Nguyễn Dỗn hước, han Xuân Minh: Điều khiển tối ưu và bên vững, NXB Khoa học kĩ thuật, 1999.
[10]. W.J.R. Velthuis. Learning Feed-Forward Control: Theory, Design And
Application. Phd Thesis, University of Twente, Enschede, the Netherlands, 2000.
[11]. Amerongen, J.van; Intelligent Control (part 1)- MRAS, Lecture notes; University of Twente, The Netherlands, March, 2004.
[12]. Amerongen, J.van; A MRAS- based Learning Feed Forward controller; University of Twente, The Netherlands, March, 2006.
[13]. Nguyễn Dỗn hước, han Xuân Minh, Hán Thành Trung: Lý thuyết điều khiển phi tuyến, NXB Khoa học & kỹ thuật, 2006.
[14] Karl J.Astrom & Bjorn Wittenmark; Adaptive control, Addison-Wesley Publishing Company, 1995
[15]. Amerongen, J.van; Adaptive steering of ships- a model reference approach, Automatica 20.