MỤC LỤCC LỤC LỤCC

MỤC LỤCC LỤC LỤCC................................................................................................................................1
DANH MỤC LỤCC CÁC HÌNH VẼ..................................................................................................3
MỞ ĐẦU ĐẦUU..................................................................................................................................5

1. TÍNH CẤP THIẾTP THIẾT CỦA ĐT CỦA ĐỀ TÀA ĐỀ TÀI TÀI................................................................................5
2. MỤC LỤCC ĐÍCH NGHIÊN CỨUU............................................................................................5
3. ĐỐI TƯỢNGI TƯỢNG NGHING NGHIÊN CỨUU.......................................................................................5
4. PHƯƠNG PHÁPNG PHÁP NGHIÊN CỨUU VÀ THIẾT CỦA ĐT BỊ NGHIÊN NGHIÊN CỨUU............................5
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍC VÀ TÍNH THỰC TIỄN C TIỄN CỦA ĐN CỦA ĐỀ TÀA ĐỀ TÀI TÀI................................6
6. CẤP THIẾTU TRÚC ĐỀ TÀI TÀI........................................................................................................6
CHƯƠNG PHÁPNG 1. TỔNG QUANNG QUAN VỀ TÀI ĐỘNG CƠ DNG CƠNG PHÁP DC VÀ PHẦUN MỀ TÀIM LABVIEW.............7
1. 1. Giới thiệui thiệu về độu về động c động cơ đng cơ điện m điệu về độn mộng cơ đt chiề động cu (DC Servo Motor).........................7

1. 1. 1Khái niệu về độm động cơ đng cơ điện m điệu về độn mộng cơ đt chiề động cu...........................................................7
1. 1. 2. Cấu tạo cu tạo của đo của động a động cơ đng cơ điện m điệu về độn mộng cơ đt chiề động cu (DC)............................................7
1. 1. 3. Encoder của động a động cơ đng cơ điện m điệu về độn mộng cơ đt chiề động cu.....................................................8
1. 1. 4. Nguyên lý làm việu về độc của động a động cơ đng cơ điện m 1 chiề động cu [1].......................................10
1. 2. Tổng quanng quan về động c LabVIEW......................................................................................12
1. 2. 1. Giới thiệui thiệu về độu về động c Labview [2]..........................................................................12
1. 2. 2. Chức năng c năng của động a Labview.............................................................................12
1. 3. Giới thiệui thiệu về độu về động c NI myRIO......................................................................................16
CHƯƠNG PHÁPNG 2. PHƯƠNG PHÁPNG PHÁP ĐIỀ TÀIU KHIỂN ĐỘNG N ĐỘNG CƠ DNG CƠNG PHÁP BẰNG PIDNG PID.....................18
2. 1. Các phươ điện mng pháp điề động cu khiển tốc đn tốc độ độc động cơ đ động cơ đng cơ điện m DC.....................................18
2. 2. Phươ điện mng pháp điề động cu chế độ rộn động cơ đ rộng cơ đng xung (Pulse-Width Modulation-
PWM).................................................................................................................................18
2. 3. Tình hình nghiên cức năng u bài toán điề động cu khiển tốc đn tốc độ độc động cơ đ động cơ đng cơ điện m mộng cơ đt chiề động cu
..............................................................................................................................................22
2. 4. Bộng cơ đ điề động cu khiển tốc đn vi tích phân tỉ lệ PID lệu về độ PID (Proportional-Integral-
Derivative Controller)..................................................................................................23

2. 4. 1. Khâu tỉ lệ PID lệu về độ.........................................................................................................25
2. 4. 2. Khâu tích phân..............................................................................................26
2. 4. 3. Khâu vi phân..................................................................................................27

1

2. 4. 4. Hệu về độ thốc độ động vịng kín với thiệui bộng cơ đ điề động cu khiển tốc đn tỉ lệ PID lệu về độ vi tích phân PID.........28
CHƯƠNG PHÁPNG 3. TỔNG QUANNG QUAN VỀ TÀI FUZZY LOGIC..............................................................30
3. 1. Lý thuyế độ rộnt điề động cu khiển tốc đn mờ (Fuzzy (Fuzzy Logic Control)………………………….. 30
3. 2. Bộng cơ đ điề động cu khiển tốc đn Fuzzy.. .. .. .. ……………………………………….. . …. 34
CHƯƠNG PHÁPNG 4. MÔ PHỎNG ĐIỀUNG ĐIỀ TÀIU KHIỂN ĐỘNG N TỐI TƯỢNGC ĐỘNG CƠ D ĐỘNG CƠ DNG CƠNG PHÁP DC BẰNG PIDNG 2
PHƯƠNG PHÁPNG PHÁP TRÊN MATLAB....................................................................................36

4. 1. Tính tốn các thơng sốc độ độ bộng cơ đ điề động cu khiển tốc đn PID..................................................36
4. 1. 1. Mơ hình toán học của đc của động a động cơ đng cơ điện m điệu về độn mộng cơ đt chiề động cu ...............................36

4. 1. 2. Mơ hình điề động cu khiển tốc đn PID…………………………………………….. .. . 39
4. 2. Bộng cơ đ điề động cu khiển tốc đn Fuzzy-PID...................................................................................40
CHƯƠNG PHÁPNG 5. KẾT CỦA ĐT QUÁ THỰC TIỄN C NGHIỆM………………M……………………………………. …46
5. 1. Mô tả hệ thố hệu về độ thốc độ động thực nghiệc nghiệu về độm...........................................................................46
5. 2. Xây dực nghiệng chươ điện mng trình điề động cu khiển tốc đn và giao diệu về độn trên phần mềm n mề động cm
LabVIEW............................................................................................................................46

5. 2. 1. Tạo của đo chươ điện mng trình bằng thiếng thiế độ rộnt bị ảo (VI ả hệ thốo (VI-Virtual Instrument) trên
LabVIEW........................................................................................................................46
5. 2. 2. Xây dực nghiệng biển tốc đu đồ khối t khốc độ đội trên phần mềm n mề động cm LabVIEW...........................48
5. 3. Kế độ rộnt luậnn...................................................................................................................50
5. 4. Nộng cơ đi dung thực nghiệc nghiệu về độm........................................................................................50
5. 4. 1. Tiế độ rộnn hành thực nghiệc nghiệu về độm...............................................................................50
5. 4. 2. Kế độ rộnt quả hệ thố thực nghiệc nghiệu về độm và nhậnn xét...........................................................52

KẾT CỦA ĐT LUẬN VÀ HƯN VÀ HƯỚNG PHÁTNG PHÁT TRIỂN ĐỘNG N CỦA ĐỀ TÀA ĐỀ TÀI TÀI................................................55
1. Kế độ rộnt luậnn........................................................................................................................55
2. Hưới thiệung phát triển tốc đn của động a đề động c tài.................................................................................55
TÀI LIỆM………………U THAM KHẢOO....................................................................................................56

2

DANH MỤC LỤCC CÁC HÌNH VẼ Trang

Hìn h Nội dungi dung 7
1. 1 Cấu tạo đu tạo động o đội dungng cơ điện m điện một cn mội dungt chiềuu 9
1. 2 Cấu tạo đu tạo động o Encoder 10
1. 3 Hai kênh A và B lện một cch nhau trong Encoder 10
1. 4 Dòng điện một cn đặt vào kt vào khung dây 11
1. 5 Quy tắc bàn tc bàn tay trái Fleming 11
1. 6 Mômen quay 13
1. 7 Hội dungp thoạo động i khi khởi động i đội dungng LabVIEW 14
1. 8 Giao diện một cn người sử dụi sử dụng t dụng tronng trong Front Panel 15
1. 9 Biểu đồ khu đồ khối x khối xây di xây dựng tronng trong Block Diagram
1.10 Bảng côngng công cụng tron 15
1.11 Bảng côngng điềuu khiểu đồ khn
1.12 Bảng côngng các hàm toán họcc 16
1.13 NI MyRIO
2. 1 Đồ khối x thị độ rộn đội dung rội dungng xung 16
2. 2 Đồ khối x thị độ rộn dạo động ng xung điềuu chế PWM ở PWM ởi động điện một cn áp 12 V
2. 3 Dạo động ng điện một cn áp đầu ra khu ra khi dung PWM 17
2. 4 Tạo động o xung vuông bằng phương phươ điện mng pháp so sánh
2. 5 Ví dụng tron đoạo động n code tạo động o PWM trong chip 8051 20
2. 6 Sơ điện m đồ khối x khối xây di bội dung điềuu khiểu đồ khn PID 20
2. 7 Khâu tỉ lệ (K lện một c (KI, KD không đổi)i) 21

2. 8 Khâu tích phân (KP, KD không đổi)i) 22
2. 9 Khâu vi phân (KI, KP không đổi)i) 22
24
3 25
26
27

3. 1 Miềun xác đị độ rộnnh và miềun tin cậy của ty của tập ma tậy của tp mời sử dụ 30

3. 2 Mội dungt sối xây d dạo động ng hàm thuội dungc 30

3. 3 Ví dụng tron vều mối xây di liên hện một c giữa biến a biế PWM ở n ngôn ngữa biến và biế PWM ở n vậy của tt lý 31

3. 4 Sơ điện m đồ khối x cấu tạo đu trúc bội dung điềuu khiểu đồ khn mời sử dụ 33

4. 1 Mạo động ch tươ điện mng đươ điện mng của tập ma đội dungng cơ điện m điện một cn mội dungt chiềuu 35

4. 2 Sơ điện m đồ khối x khối xây di của tập ma hện một c điềuu khiểu đồ khn tối xây dc đội dung đội dungng cơ điện m 37

4. 3 Mơ hình điềuu khiểu đồ khn trong Matlab Simulink 38

4. 4 Đáp ứng đầu ng đầu ra khu ra 38

4. 5 Sơ điện m đồ khối x cấu tạo đu trúc bội dung điềuu khiểu đồ khn Fuzzy - PID 39

4. 6 Cấu tạo đu trúc của tập ma khối xây di mời sử dụ 40

4. 7 Các hàm thuội dungc vi phân sai lện một cch e(t)(tối xây dc đội dung) 40

4. 8 Các hàm thuội dungc vi phân sai lện một cch de(t)(gia tối xây dc) 41


4. 9 Các hàm thuội dungc biế PWM ở n ra 𝐾𝑃’, 𝐾𝐼′, 𝐾𝐷′ 41

4.10 Bảng côngng luậy của tt hợp thànhp thành mời sử dụ 42

4.11 Bảng côngng giá trị độ rộn đầu ra khu vào 42

4.12 Mối xây di quan hện một c vào ra của tập ma bội dung điềuu khiểu đồ khn Fuzzy 42

4.13 Kế PWM ở t quảng công mô phỏng của ng của tập ma bội dung điềuu khiểu đồ khn Fuzzy-PID trên Matlab 43

4. Kế PWM ở t quảng công mô phỏng của ng so sánh của tập ma bội dung điềuu khiểu đồ khn Fuzzy-PID và PID 14 trên Matlab 43

4.15 Bảng côngng đánh giá chấu tạo đt lượp thànhng các bội dung điềuu khiểu đồ khn 44

5. 1 Sơ điện m đồ khối x khối xây di của tập ma hện một c thối xây dng điềuu khiểu đồ khn tối xây dc đội dung đội dungng cơ điện m 45

5. 2 Giao diện một cn đượp thànhc xây dựng tronng trong Front Panel 46

5. 3 Chươ điện mng trình đượp thànhc xây dựng tronng trong Block Diagram 46

5. 4 Sơ điện m đồ khối x khối xây di của tập ma quá trình xử dụng t lý tín hiện một cu trong LabVIEW 47

5. 5 Chứng đầu c năng Functions Palette 47

5. 6 Khối xây di truyềun và nhậy của tn dữa biến liện một cu từ Card g Card giao tiế PWM ở p 47

4

5. 7 Các toán tử dụng t so sánh 48


5. 8 Các khối xây di hiểu đồ khn thị độ rộn kế PWM ở t quảng công 48

5. 9 Ghép nối xây di các thiế PWM ở t bị độ rộn ngoạo động i vi với máy ti máy tính 50

10 5. Giao tiế PWM ở p giữa biến a người sử dụi và máy 50

11 5. Biểu đồ khu đồ khối x các giá trị độ rộn tối xây dc đội dung của tập ma đội dungng cơ điện m khi chạo động y không tảng côngi 51

12 5. Biểu đồ khu đồ khối x các giá trị độ rộn tối xây dc đội dung của tập ma đội dungng cơ điện m khi thay đổi)i tảng côngi đặt vào kt vào 52

MỞ ĐẦU ĐẦUU

1. TÍNH CẤP THIẾTP THIẾT CỦA ĐT CỦA ĐỀ TÀA ĐỀ TÀI TÀI
Trong tình hình kinh tế PWM ở khó khăn nhấu tạo đt là kinh phí cho đổi)i mới máy ti giáo dụng tronc,

viện một cc cảng côngi tiế PWM ở n các trang thiế PWM ở t bị độ rộn phịng thí nghiện một cm với máy ti chi phí thấu tạo đp nhưng vẫn đảmn đảng côngm
bảng côngo mụng tronc tiêu là tăng cơ điện m hội dungi tiế PWM ở p cậy của tn của tập ma sinh viên với máy ti các vấu tạo đn đều thựng tronc tiễnn là
mội dungt vấu tạo đn đều đặt vào kt ra với máy ti các trười sử dụng Đạo động i họcc, Cao đẳng hiệnng hiện một cn nay. Vì vậy của ty đều tài Mô
phỏng của ng và thựng tronc nghiện một cm bội dung điềuu khiểu đồ khn Fuzzy-PID đểu đồ kh điềuu khiểu đồ khn tối xây dc đội dung đội dungng cơ điện m
mội dungt chiềuu sẽ giúp cho sinh viên có điềuu kiện một cn thựng tronc nghiện một cm, liên hện một c với máy ti kiế PWM ở n thứng đầu c
đã họcc vều điềuu khiểu đồ khn tựng tron đội dungng.

Viện một cc nghiên cứng đầu u, thiế PWM ở t kế PWM ở các mơ hình điềuu khiểu đồ khn dùng trong các phịng thí
nghiện một cm của tập ma ngành sảng côngn xuấu tạo đt tựng tron đội dungng, có thểu đồ kh giúp cho người sử dụi họcc có thểu đồ kh kiểu đồ khm
nghiện một cm, phân tích các q trình tính tốn lý thuyế PWM ở t trên mơ hình điềuu khiểu đồ khn thựng tronc
tế PWM ở , từ Card g đó giúp người sử dụi họcc nắc bàn tm vữa biến ng các vấu tạo đn đều vều thựng tronc nghiện một cm trong chuyên
ngành, từ Card g đó có thểu đồ kh đưa ra nhậy của tn xét, giảng côngi pháp đểu đồ kh cảng côngi thiện một cn thuậy của tt tốn điềuu
khiểu đồ khn…


2. MỤC LỤCC ĐÍCH NGHIÊN CỨUU
Nghiên cứng đầu u ứng đầu ng dụng tronng phầu ra khn mềum Labview đểu đồ kh kế PWM ở t nối xây di các thiế PWM ở t bị độ rộn ngoạo động i vi

với máy ti máy tính, từ Card g đó điềuu khiểu đồ khn tối xây dc đội dung đội dungng cơ điện m không tảng côngi và có tảng cơngi thơng qua viện một cc
thay đổi)i các thông sối xây d bội dung điềuu khiểu đồ khn PID theo mội dungt luậy của tt Fuzzy viế PWM ở t trên Labview.

Với máy ti viện một cc thay đổi)i các thông sối xây d của tập ma Bội dung điềuu khiểu đồ khn ta có thểu đồ kh kiểu đồ khm tra đượp thànhc
nhữa biến ng tác đội dungng của tập ma các khâu như tỉ lệ (K lện một c, tích phân, vi phân đế PWM ở n chấu tạo đt lượp thànhng điềuu

5

khiểu đồ khn tín hiện một cu cũng như kiểu đồ khm chứng đầu ng mội dungt sối xây d lý thuyế PWM ở t trong điềuu khiểu đồ khn tựng tron đội dungng.
Viện một cc thựng tronc hiện một cn đều tài này sẽ tạo động o thêm mội dungt công cụng tron phụng tronc vụng tron giảng côngng dạo động y thựng tronc hành
mang tính trựng tronc quan, thựng tronc tế PWM ở với máy ti sinh viên, giúp các em sinh viên dễn dàng hơ điện mn
trong viện một cc nắc bàn tm bắc bàn tt các kiế PWM ở n thứng đầu c mới máy ti trong lĩnh vựng tronc điềuu khiểu đồ khn tựng tron đội dungng. Ngồi
ra cịn giúp mởi động rội dungng hiểu đồ khu biế PWM ở t bảng côngn thân trong lĩnh vựng tronc này.
3. ĐỐI TƯỢNGI TƯỢNG NGHING NGHIÊN CỨUU

Đối xây di tượp thànhng nghiên cứng đầu u của tập ma đều tài là bội dung điềuu khiểu đồ khn PID phối xây di hợp thànhp với máy ti
phươ điện mng pháp điềuu khiểu đồ khn mời sử dụ (Fuzzy) dùng trong điềuu khiểu đồ khn tối xây dc đội dung đội dungng cơ điện m và
ứng đầu ng dụng tronng phầu ra khn mềum Labview trong điềuu khiểu đồ khn các thiế PWM ở t bị độ rộn ngoạo động i vi thông qua
kế PWM ở t nối xây di với máy ti máy tính.
4. PHƯƠNG PHÁPNG PHÁP NGHIÊN CỨUU VÀ THIẾT CỦA ĐT BỊ NGHIÊN NGHIÊN CỨUU

-Phươ điện mng pháp nghiên cứng đầu u:
Nghiên cứng đầu u lý thuyế PWM ở t: Tham khảng côngo tài liện một cu, nghiên cứng đầu u bảng côngn chấu tạo đt, nguyên lý
hoạo động t đội dungng của tập ma đội dungng cơ điện m điện một cn mội dungt chiềuu, encoder và các thông sối xây d đầu ra khu vào, phân
tích, tổi)ng hợp thànhp, tham khảng côngo các tài liện một cu, các cơng trình nghiên cứng đầu u đã đượp thànhc cơng bối xây d.
Nghiên cứng đầu u thựng tronc nghiện một cm: Kế PWM ở t nối xây di máy tính với máy ti thiế PWM ở t bị độ rộn ngoạo động i vi và đội dungng
cơ điện m, thu thậy của tp, xử dụng t lý sối xây d liện một cu và đưa ra kế PWM ở t luậy của tn.

-Thiế PWM ở t bị độ rộn nghiên cứng đầu u:
Đội dungng cơ điện m điện một cn mội dungt chiềuu có kèm theo cảng côngm biế PWM ở n encoder đo tối xây dc đội dung đội dungng cơ điện m.
Các thiế PWM ở t bị độ rộn ngoạo động i vi gồ khối xm bội dung kit NI myRIO của tập ma công ty National Instrument kế PWM ở t
nối xây di với máy ti phầu ra khn mềum Labview qua máy tính.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍC VÀ TÍNH THỰC TIỄN C TIỄN CỦA ĐN CỦA ĐỀ TÀA ĐỀ TÀI TÀI
Nghiên cứng đầu u ứng đầu ng dụng tronng phầu ra khn mềum LabVIEW đểu đồ kh thu nhậy của tn tín hiện một cu từ Card g
encoder gắc bàn tn trên đội dungng cơ điện m và hiện một cn thị độ rộn tối xây dc đội dung trên máy tính, truyềun tín hiện một cu điềuu
khiểu đồ khn từ Card g máy tính đế PWM ở n đội dungng cơ điện m đểu đồ kh điềuu khiểu đồ khn tối xây dc đội dung đội dungng cơ điện m đạo động t đươ điện mc tối xây dc đội dung
mong muối xây dn.
Kế PWM ở t quảng công của tập ma đều tài sẽ là mơ hình điềuu khiểu đồ khn tối xây dc đội dung đội dungng cơ điện m dùng cho sinh
viên ngành Tựng tron đội dungng hóa và mội dungt bài báo khoa họcc.
6. CẤP THIẾTU TRÚC ĐỀ TÀI TÀI
Cấu tạo đu trúc đều tài « Mơ phỏng và tng và thực nghiệc nghiệu về độm điề động cu khiển tốc đn động cơ đng cơ điện m DC
bằng thiếng Fuzzy Logic » gồ khối xm có các nội dungi dung cụng tron thểu đồ kh như sau:

MỞ ĐẦU ĐẦUU

6

CHƯƠNG 1. TNG 1. TỔNG QUANNG QUAN VỀ ĐỘNG C ĐỘNG CƠ DNG CƠNG 1. T DC VÀ PHẦUN MỀ ĐỘNG CM LABVIEW
CHƯƠNG 1. TNG 2. PHƯƠNG 1. TNG PHÁP ĐIỀ ĐỘNG CU KHIỂN ĐỘNG N ĐỘNG CƠ DNG CƠNG 1. T BẰNG PIDNG PID
CHƯƠNG 1. TNG 3. TỔNG QUANNG QUAN VỀ ĐỘNG C FUZZY LOGIC
CHƯƠNG 1. TNG 4. MÔ PHỎNG ĐIỀUNG ĐIỀ ĐỘNG CU KHIỂN ĐỘNG N TỐC ĐỘ ĐỘC ĐỘNG CƠ D ĐỘNG CƠ DNG CƠNG 1. T DC BẰNG PIDNG 2 PHƯƠNG 1. TNG
PHÁP
CHƯƠNG 1. TNG 5. KẾT QUẢ TT QUẢ THỰC N THỰC NGHIỆC NGHIỆM VÀ HƯM VÀ HƯỚNGNG PHÁT TRIỂN ĐỘNG N CỦA ĐỀ TÀA ĐỀ ĐỘNG C TÀI

CHƯƠNG PHÁPNG 1. TỔNG QUANNG QUAN VỀ TÀI ĐỘNG CƠ DNG CƠNG PHÁP DC VÀ PHẦUN MỀ TÀIM LABVIEW
1. 1. Giới thiệui thiệu về độu về động c động cơ đng cơ điện m điệu về độn mộng cơ đt chiề động cu (DC Servo Motor)
1. 1. 1Khái niệu về độm động cơ đng cơ điện m điệu về độn mộng cơ đt chiề động cu


Đội dungng cơ điện m điện một cn mội dungt chiềuu là loạo động i máy điện một cn hoạo động t đội dungng với máy ti nguồ khối xn điện một cn mội dungt
chiềuu. Nó có thểu đồ kh vậy của tn hành theo chế PWM ở đội dung máy phát điện một cn hay chế PWM ở đội dung đội dungng cơ điện m điện một cn.
Hay nói cách khác là máy điện một cn mội dungt chiềuu có thểu đồ kh chuyểu đồ khn hóa cơ điện m năng thành điện một cn
năng mội dungt chiềuu hoặt vào kc là biế PWM ở n đổi)i điện một cn năng mội dungt chiềuu thành cơ điện m năng.
1. 1. 2. Cấu tạo cu tạo của đo của động a động cơ đng cơ điện m điệu về độn mộng cơ đt chiề động cu (DC)

Đội dungng cơ điện m DC gồ khối xm có stator, rotor và hện một c thối xây dng chổi)i than-vành góp.

Hình 1. 1. Cấu tạo đu tạo động o động cơ đng cơ điện m điện một cn mộng cơ đt chiềuu

7

Commutator:Cổi) góp Brushes:Chổi)i than

Stator: Cịn gọci là phầu ra khn cảng cơngm có nhiện một cm vụng tron tạo động o ra từ Card g thơng chính trong máy,
thười sử dụng đượp thànhc chế PWM ở tạo động o bằng phương gang hay thép đúc, gồ khối xm dây quấu tạo đn kích thích đượp thànhc
quấu tạo đn tậy của tp trung trên các cựng tronc từ Card g stator. Các cựng tronc từ Card g stator đượp thànhc ghép cách điện một cn từ Card g
các lá thép kỹ thuậy của tt điện một cn đượp thànhc dậy của tp đị độ rộnnh hình sẵn và đưn và đượp thànhc gắc bàn tn trên gông từ Card g bằng phương
thép đúc, cũng chính là vỏng của máy.
Rotor: Cịn gọci là phầu ra khn ứng đầu ng, gồ khối xm lõi thép phầu ra khn ứng đầu ng và dây quấu tạo đn phầu ra khn ứng đầu ng. Lõi
thép phầu ra khn ứng đầu ng có hình trụng tron, đượp thànhc ghép từ Card g các lá thép kỹ thuậy của tt điện một cn ghép cách
điện một cn với máy ti nhau. Dây quấu tạo đn phầu ra khn ứng đầu ng gồ khối xm nhiềuu phầu ra khn tử dụng t, đượp thànhc đặt vào kt vào các rãnh
trên lõi thép rotor. Các phầu ra khn tử dụng t dây quấu tạo đn rotor đượp thànhc nối xây di tiế PWM ở p nhau thông qua các
lá góp trên cổi) góp. Lõi thép phầu ra khn ứng đầu ng và cổi) góp đượp thànhc cối xây d đị độ rộnnh trên trụng tronc rotor.
Cổng quan góp(commutator): Tạo động o thành từ Card g viện một cc ghép nhiềuu phiế PWM ở n góp bằng phương đồ khối xng
thành mội dungt hình trụng tron trịn, sau đó gắc bàn tn vào trụng tronc rotor, giữa biến a các phiế PWM ở n góp có cách
điện một cn với máy ti nhau và đượp thànhc cách điện một cn với máy ti trụng tronc bằng phương lới máy tp mica mỏng của ng. Mội dungt đầu ra khu phiế PWM ở n
góp đượp thànhc xẽ rãnh đểu đồ kh hàn với máy ti đầu ra khu dây của tập ma phầu ra khn tử dụng t dây quấu tạo đn phầu ra khn ứng đầu ng.
Chổng quani than( Brushes): Còn gọci là chổi)i điện một cn làm từ Card g than graphit và đượp thànhc đặt vào kt trong
giá đ7 hình hội dungp. Chổi)i than có thểu đồ kh di chuyểu đồ khn dọcc theo trụng tronc giá đ7, giá đượp thànhc cách

điện một cn và bắc bàn tt chặt vào kt vào nắc bàn tp máy. Mội dungt đầu ra khu chổi)i than tì sát lên bều mặt vào kt cổi) góp, đầu ra khu
cịn lạo động i có lị xo ép chặt vào kt. Chứng đầu c năng của tập ma chổi)i than-vành góp là đểu đồ kh đưa điện một cn áp mội dungt
chiềuu vào cuội dungn dây phầu ra khn ứng đầu ng và đổi)i chiềuu dịng điện một cn trong cn dây phầu ra khn ứng đầu ng.
Sối xây d lượp thànhng chổi)i than bằng phương sối xây d lượp thànhng cựng tronc từ Card g.
1. 1. 3. Encoder của động a động cơ đng cơ điện m điệu về độn mộng cơ đt chiề động cu

Encoder là mội dungt phầu ra khn tử dụng t cơ điện m điện một cn đượp thànhc sử dụng t dụng tronng rội dungng rãi trong các hện một c thối xây dng
điềuu khiểu đồ khn tựng tron đội dungng, encoder có thểu đồ kh đượp thànhc gọci là bội dung mã hóa vịng quay hoặt vào kc cảng cơngm
biểu đồ khn vịng quay dùng đểu đồ kh chuyểu đồ khn đổi)i vị độ rộn trí góc hay chuyểu đồ khn đội dungng của tập ma mội dungt trụng tronc
thành tín hiện một cu tượp thànhng tựng tron hoặt vào kc tín hiện một cu sối xây d. Cấu tạo đu tạo động o cơ điện m bảng cơngn của tập ma nó gồ khối xm mội dungt cặt vào kp
diode thu phát tín hiện một cu quang họcc từ Card g mội dungt đĩa tròn (chuyểu đồ khn đội dungng tròn) hay mội dungt
thưới máy tc thẳng hiệnng (Chuyểu đồ khn đội dungng dài) có đụng tronc lỗ hay sơ hay sơ điện mn tạo động o các điểu đồ khm có khoảng cơngng cách
đềuu.

8

Nguyên lý làm viện một cc của tập ma bội dung Encoder là khi đĩa quay, diode thu tín hiện một cu tắc bàn tt
khi đĩa ởi động vị độ rộn trí che khuấu tạo đt tín hiện một cu phát sáng từ Card g diode phát và ngượp thànhc lạo động i, tạo động o ra
mội dungt chuỗ hay sơi xung báo vều bội dung phậy của tn xử dụng t lý.

Có nhiềuu loạo động i Encoder khác nhau như: Encoder tiế PWM ở p xúc, Encoder từ Card g
trười sử dụng, Encoder quang. Mỗ hay sơi loạo động i có nguyên lý làm viện một cc khác nhau, trong nghiên
cứng đầu u này chúng ta sử dụng t dụng tronng Encoder quang tươ điện mng đối xây di (Incremental Optical
Encoder).

Hình 1. 2. Cấu tạo đu tạo động o Encoder
Encoder thười sử dụng có 3 kênh bao gồ khối xm kênh A, kênh B và kênh Z. Trong hình
vẽ trên ta thấu tạo đy có mội dungt lỗ hay sơ nhỏng của ởi động trong đĩa quay và có mội dungt cặt vào kp phát thu hồ khối xng ngoạo động i
dành riêng cho lỗ hay sơ này, đó là kênh Z của tập ma Encoder. Cứng đầu mỗ hay sơi vịng quay của tập ma đĩa thì lỗ hay sơ
nhỏng của sẽ xuấu tạo đt hiện một cn tạo động i vị độ rộn trí của tập ma cặt vào kp phát-thu, hồ khối xng ngoạo động i sẽ từ Card g nguồ khối xn phát xuyên

qua lỗ hay sơ nhỏng của đế PWM ở n cảng côngm biế PWM ở n quang, khi đó sẽ có tín hiện một cu xuấu tạo đt hiện một cn trên cảng côngm biế PWM ở n,
kênh Z sẽ xuấu tạo đt hiện một cn 1 xung trong mội dungt vòng quay của tập ma đội dungng cơ điện m.
Vịng bên ngồi đượp thànhc chia thành các rãnh nhỏng của và mội dungt cặt vào kp phát-thu khác
dành cho các rãnh này. Đây là kênh A của tập ma encoder, hoạo động t đội dungng của tập ma kênh A tươ điện mng
tựng tron như kênh Z chỉ lệ (K khác nhau ởi động chỗ hay sơ trong 1 vòng quay của tập ma đội dungng cơ điện m thì có N xung
xuấu tạo đt hiện một cn trên kênh A với máy ti N là sối xây d rãnh hay lỗ hay sơ trên đĩa. Ngồi ra trên encoder cịn
1 cặt vào kp thu-phát khác đượp thànhc đặt vào kt trên cùng đười sử dụng tròn với máy ti kênh A nhưng lện một cch mội dungt
chút. Tín hiện một cu xung từ Card g kênh B có cùng tầu ra khn sối xây d với máy ti kênh A nhưng lện một cch pha 90°.

9

Bằng phương cách phối xây di hợp thànhp 2 kênh A và B thì ta có thểu đồ kh biế PWM ở t đượp thànhc chiềuu quay của tập ma đội dungng
cơ điện m.

Hình 1. 3 Hai kênh A và B lện một cch nhau trong encoder
Khi cảng côngm biế PWM ở n A bắc bàn tt đầu ra khu bị độ rộn che thì cảng cơngm biế PWM ở n B hoàn toàn nhậy của tn đượp thànhc hồ khối xng
ngoạo động i xuyên qua và ngượp thànhc lạo động i. Ta có thểu đồ kh quan sát đượp thànhc dạo động ng xung ngõ ra trên 2
kênh. Xét trười sử dụng hợp thànhp motor quay theo chiềuu kim đồ khối xng hồ khối x, tín hiện một cu đi từ Card g trái qua
phảng côngi. Ta thấu tạo đy rằng phương lúc tín hiện một cu từ Card g kênh A chuyểu đồ khn từ Card g mứng đầu c cao xuối xây dng mứng đầu c thấu tạo đp thì
tín hiện một cu của tập ma kênh B đang ởi động mứng đầu c thấu tạo đp. Như vậy của ty bằng phương cách phối xây di hợp thànhp 2 kênh A và B
ta có thểu đồ kh xác đị độ rộnnh đượp thànhc chiềuu quay của tập ma đội dungng cơ điện m.

10

1. 1. 4. Nguyên lý làm việu về độc của động a động cơ đng cơ điện m 1 chiề động cu [1]

Hình 1. 4. Dịng điện một cn đặt vào kt vào khung dây
Nguyên lý hoạo động t đội dungng của tập ma đội dungng cơ điện m điện một cn mội dungt chiềuu dựng trona trên dòng điện một cn cảng côngm
ứng đầu ng nối xây di với máy ti nguồ khối xn thơng qua cổi) góp và chổi)i than đượp thànhc đặt vào kt giữa biến a hai cựng tronc của tập ma nam
châm vĩnh cử dụng tu hoặt vào kc nam châm điện một cn từ Card g như hình vẽ trên.


Hình 1. 5. Quy tắc bàn tc bàn tay trái Fleming
Chiềuu lựng tronc từ Card g đượp thànhc xác đị độ rộnnh theo quy tắc bàn tc bàn tay trái Fleming

11

Hình 1. 6. Mơmen quay
Khi dòng điện một cn chạo động y qua cuôn dây trong vùng từ Card g trười sử dụng, lựng tronc từ Card g trười sử dụng sẽ
tạo động o ra moment làm quay đội dungng cơ điện m DC.

Lựng tronc từ Card g trười sử dụng vuông góc với máy ti khung dây và vùng từ Card g trười sử dụng, đượp thànhc tính bằng phương
cơng thứng đầu c: F=ILB với máy ti I là cười sử dụng đội dung dòng điện một cn, L là chiềuu dài khung dây, B là cảng côngm
ứng đầu ng từ Card g. Từ Card g đó ta có thểu đồ kh tính đượp thànhc mơmen:T=IBAsinθ với máy ti A là diện một cn tích khung
dây.

1. 2. Tổng quanng quan về động c LabVIEW

1. 2. 1. Giới thiệui thiệu về độu về động c Labview [2]
LabVIEW là từ Card g viế PWM ở t tắc bàn tt của tập ma cụng tronm từ Card g Laboratory Virtual Instrumentation

Engineering Workbench. Phầu ra khn mềum LabVIEW đượp thànhc phát triểu đồ khn bởi động i công ty
National Intrument (NI) của tập ma Hoa Kỳ, từ Card g phiên bảng côngn đầu ra khu tiên Labview 1. 0 ra đời sử dụi
tháng 10 năm 1986 đế PWM ở n nay đã có trên 20 phiên bảng cơngn với máy ti các tính năng ứng đầu ng dụng tronng
chuyên dụng tronng ngày càng phát triểu đồ khn hơ điện mn.

Phầu ra khn mềum LabVIEW đượp thànhc dùng hầu ra khu hế PWM ở t trong các phịng thí nghiện một cm, lĩnh
vựng tronc giáo dụng tronc và khoa họcc kỹ thuậy của tt ởi động các nưới máy tc phát triểu đồ khn như là Hoa kỳ, Nhậy của tt
Bảng côngn, Hàn Quối xây dc… và đượp thànhc ứng đầu ng dụng tronng trong nhiềuu lĩnh vựng tronc như tựng tron đội dungng hóa, điềuu
khiểu đồ khn, điện một cn tử dụng t, cơ điện m điện một cn tử dụng t, hàng không


12

1. 2. 2. Chức năng c năng của động a Labview

Vều bảng côngn chấu tạo đt phầu ra khn mềum LabVIEW là mội dungt môi trười sử dụng thiế PWM ở t kế PWM ở hện một c thối xây dng
cho ngơn ngữa biến lậy của tp trình đồ khối x họca, hay cịn gọci là ngơn ngữa biến lậy của tp trình G (Graphic) hay
cịn đượp thànhc gọci là ngơn ngữa biến lậy của tp trình dịng dữa biến liện một cu ( dataflow programming
language). Ngôn ngữa biến lậy của tp trình đồ khối x họca giúp người sử dụi lậy của tp trình nhanh chóng và dễn
dàng tạo động o ra các ứng đầu ng dụng tronng giao tiế PWM ở p với máy ti máy tính, đo lười sử dụng, mơ phỏng của ng hện một c thối xây dng,
kế PWM ở t nối xây di thiế PWM ở t bị độ rộn ngoạo động i vi với máy ti máy tính theo thời sử dụi gian thựng tronc. Lậy của tp trình đồ khối x họca hoàn
toàn giối xây dng như các ngôn ngữa biến lậy của tp khác, nhưng điểu đồ khm khác biện một ct ởi động đây là giao diện một cn,
cách thứng đầu c tạo động o ra chươ điện mng trình bằng phương phươ điện mng pháp trựng tronc giác hơ điện mn trong viện một cc lậy của tp
trình tạo động o ra chươ điện mng trình đểu đồ kh đo lười sử dụng, điềuu khiểu đồ khn, mô phỏng của ng.. v. v., Khơng cịn là
nhữa biến ng dịng lện một cnh như trong Pascal, C…mà thay vào đó là nhữa biến ng biểu đồ khu tượp thànhng
(Icon) và dây nối xây di (Wire). Phầu ra khn mềum LabVIEW có nhữa biến ng tính năng đặt vào kc biện một ct sau:

-LabVIEW có thểu đồ kh họcc nhanh nhấu tạo đt cho người sử dụi chưa có kiế PWM ở n thứng đầu c vều lậy của tp
trình.

-Phầu ra khn mềum LabVIEW tươ điện mng thích với máy ti nhiềuu hện một c điềuu hành như: Microsoft
Windows, Linux, Sun Microsystems, Apple Macintosh…

-LabVIEW có khảng cơng năng truyềun qua bấu tạo đt kỳ chuẩn giao n giao tiế PWM ở p máy tính – máy
tính, máy tính – thiế PWM ở t bị độ rộn như chuẩn giao n RS-232, USB, PCI, PXI…

-Kế PWM ở t nối xây di với máy ti bấu tạo đt kỳ cảng côngm biế PWM ở n biế PWM ở n nào đểu đồ kh thu các tín hiện một cu khác nhau như:
Nhiện một ct đội dung, sứng đầu c căng, đội dung rung, âm thanh, ánh sáng, điện một cn áp, điện một cn trởi động , cười sử dụng đội dung
dòng điện một cn, xung…

-Kế PWM ở t nối xây di và điềuu khiểu đồ khn với máy ti bấu tạo đt kỳ thiế PWM ở t bị độ rộn, cơ điện m cấu tạo đp chấu tạo đp hành nào như:

Đội dungng cơ điện m bưới máy tc, đội dungng cơ điện m DC/AC, bơ điện mm thủa tập my lựng tronc, piston thủa tập my khí…

-LabVIEW có thểu đồ kh mơ phỏng của ng bấu tạo đt kỳ hện một c thối xây dng vậy của tt lý, thựng tronc thi bấu tạo đt kỳ thuậy của tt
toán nào.

-Lưu và phân tích bấu tạo đt kỳ dạo động ng dữa biến liện một cu nào theo thời sử dụi gian thựng tronc. Xử dụng t lý dữa biến
liện một cu và xuấu tạo đt dữa biến liện một cu nhanh, chính xác, thẩn giao m mỹ, trựng tronc quan dưới máy ti dạo động ng đồ khối x thị độ rộn 2D,
3D hay ởi động dạo động ng file Word, Excel, HTML hay tươ điện mng tác với máy ti NI DIAdem.

1. 2. 3. Giới thiệui thiệu về độu LabVIEW 2014
Hội dungp thoạo động i khi khởi động i đội dungng LabVIEW:

13

Hình 1. 7. Hộng cơ đp thoạo động i khi khởi động i động cơ đng LabVIEW
Các thuậy của tt ngữa biến thười sử dụng gặt vào kp trong LabVIEW:

-Thiế PWM ở t bị độ rộn đo ảng côngo (Virtual Instruments – VI) là mội dungt thiế PWM ở t bị độ rộn đo cá nhân đượp thànhc
sử dụng t dụng tronng đểu đồ kh gọci các thiế PWM ở t bị độ rộn đượp thànhc xây dựng tronng và thiế PWM ở t kế PWM ở bằng phương chươ điện mng trình
LabVIEW trên nềun máy tính. Cách thựng tronc hiện một cn các thiế PWM ở t bị độ rộn đượp thànhc xây dựng tronng là bằng phương
các biểu đồ khu tượp thànhng mội dungt thiế PWM ở t bị độ rộn như các máy hiện một cn sóng, đồ khối xng hồ khối x vạo động n năng, nút bấu tạo đm
hay công tắc bàn tc. . v. v. Các VI nhậy của tn thông tin từ Card g giao diện một cn với máy ti người sử dụi dùng hay từ Card g các
thiế PWM ở t bị độ rộn ngoạo động i vi khác đượp thànhc kế PWM ở t nối xây di với máy ti máy tính, VI sẽ nhậy của tn xử dụng t lý và hiểu đồ khn thị độ rộn
hoạo động t đội dungng của tập ma thông tin thu đượp thànhc theo yêu cầu ra khu hoặt vào kc chuyểu đồ khn nó thành các file và
lưu vào trong máy tính. Thười sử dụng mội dungt VI bao gồ khối xm các phầu ra khn như sau:

-Mặt vào kt máy (Front Pannel) là giao diện một cn của tập ma thiế PWM ở t bị độ rộn với máy ti người sử dụi dùng. Trên
mặt vào kt máy tậy của tp hợp thànhp các nút điềuu khiểu đồ khn, công tắc bàn tc…và các chỉ lệ (K thị độ rộn như đồ khối xng hồ khối x, đồ khối x
thị độ rộn…tươ điện mng ứng đầu ng vời sử dụi các đầu ra khu vào, đầu ra khu ra trên mội dungt VI.


14

Hình 1. 8. Giao diện một cn người sử dụi sử dụng t dụng tronng trong Front Panel
-Biểu đồ khu đồ khối x khối xây di (Block Diagram) là các biểu đồ khu diễnn đồ khối x họca của tập ma các hàm chứng đầu c
năng đượp thànhc sử dụng t dụng tronng đểu đồ kh viế PWM ở t mã lện một cnh điềuu khiểu đồ khn các đối xây di tượp thànhng trên mặt vào kt máy. Sơ điện m
đồ khối x khối xây di chứng đầu a mã nguồ khối xn đồ khối x họca này. Các đối xây di tượp thànhng trên mặt vào kt máy là các thiế PWM ở t bị độ rộn
đầu ra khu cuối xây di của tập ma sơ điện m đồ khối x khối xây di.

Hình 1. 9. Biểu đồ khu đồ khối x khối xây di xây dựng tronng trong Block Diagram
-Bảng côngng công cụng tron (Tools Palette) là gồ khối xm các công cụng tron trên mặt vào kt máy và trong sơ điện m
đồ khối x khối xây di đượp thànhc sử dụng t dụng tronng đểu đồ kh thiế PWM ở t kế PWM ở mặt vào kt máy và sơ điện m đồ khối x khối xây di. Khi xây dựng tronng mội dungt VI
ta chỉ lệ (K cầu ra khn gọci các công cụng tron này đểu đồ kh trên mặt vào kt máy.

15

Hình 1. 10. Bảng côngng công cụng tron
-Bảng côngng điềuu khiểu đồ khn (Controls Palette) là các biểu đồ khu tượp thànhng chỉ lệ (K dùng trên mặt vào kt
máy, chứng đầu a các điềuu khiểu đồ khn và các chỉ lệ (K thị độ rộn đượp thànhc dùng đểu đồ kh tạo động o ra mội dungt giao diện một cn cho
người sử dụi dùng. Bảng côngng này thiế PWM ở t kế PWM ở càng thẩn giao m mỹ thì sẽ càng thân thiện một cn với máy ti người sử dụi
dùng.
-Bảng côngng hàm (Function Palette) chỉ lệ (K dùng đượp thànhc trên sơ điện m đồ khối x khối xây di, chứng đầu a các đối xây di
tượp thànhng đượp thànhc dùng đểu đồ kh lậy của tp trình cho mội dungt VI, như các phép tính sối xây d họcc, các hàm
tốn họcc…. Từ Card g các biểu đồ khu tượp thànhng của tập ma các hàm toán họcc này đượp thànhc kế PWM ở t nối xây di, liên kế PWM ở t
với máy ti nhau bằng phương dây nối xây di (Wire).

Hình 1. 11. Bảng cơngng các hàm tốn học c Hình 1. 12. Bảng côngng điềuu khiểu đồ khn
1. 3. Giới thiệui thiệu về độu về động c NI myRIO

NI myRIO là mội dungt nềun tảng côngng nhúng chạo động y đội dungc lậy của tp mang tính cách mạo động ng, tích
hợp thànhp phầu ra khn cứng đầu ng/phầu ra khn mềum cho phép người sử dụi dùng thiế PWM ở t kế PWM ở và chế PWM ở tạo động o hện một c thối xây dng


16

thựng tronc nhanh hơ điện mn bao giời sử dụ hế PWM ở t. NI myRIO tích hợp thànhp chứng đầu a mội dungt bội dung xử dụng t lý ARM lõi kép
và chip nhúng FPGA của tập ma Xilinx trên mội dungt hện một c thối xây dng chip (System on a Chip). Đượp thànhc
thiế PWM ở t kế PWM ở từ Card g ban đầu ra khu dành cho viện một cc giảng côngng dạo động y và nghiên cứng đầu u kỹ thuậy của tt, NI myRIO
cũng bao gồ khối xm sẵn và đưn nhữa biến ng đầu ra khu ra (I/Os), tích hợp thànhp từ Card g WiFi và mội dungt lới máy tp vỏng của rắc bàn tn chắc bàn tc.

NI MyRIO là mội dungt nềun tảng côngng phầu ra khn cứng đầu ng hưới máy tng tới máy ti giáo dụng tronc. Với máy ti mứng đầu c giá phù
hợp thànhp với máy ti họcc sinh, sinh viên cội dungng thêm với máy ti phầu ra khn cứng đầu ng tối xây dt và tươ điện mng đối xây di hoàn
thiện một cn, NI MyRIO đượp thànhc kỳ vọcng sẽ là người sử dụi bạo động n đồ khối xng hành với máy ti tấu tạo đt cảng công các bạo động n trẻ
yêu thích cơng nghện một c nói chung và đam mê lậy của tp trình ứng đầu ng dụng tronng nói riêng trên toàn
thế PWM ở giới máy ti.

Hình 1. 13. NI myRIO
Mặt vào kt trưới máy tc của tập ma NI myRIO bao gồ khối xm các LED có thểu đồ kh điềuu khiểu đồ khn, LED báo
nguồ khối xn, wifi và trạo động ng thái của tập ma NI myRIO. Đồ khối xng thời sử dụi chúng ta có thểu đồ kh thấu tạo đy mội dungt
board đượp thànhc thiế PWM ở t kế PWM ở phứng đầu c tạo động p cùng với máy ti vi xử dụng t lý dual-core ARM Cortex-A9 và
Xilinz Zync FPGA.
Mặt vào kt sau của tập ma thiế PWM ở t bị độ rộn thểu đồ kh hiện một cn cảng côngm biế PWM ở n gia tối xây dc 3 trụng tronc, thười sử dụng đượp thànhc dùng đểu đồ kh
theo dõi và điềuu khiểu đồ khn chuyểu đồ khn đội dungng khi tích hợp thànhp bội dung MyRIO lên robot, cùng với máy ti
các lỗ hay sơ gắc bàn tn thiế PWM ở t bị độ rộn và đười sử dụng link đế PWM ở n trang web của tập ma NI.
Thông sốc độ độ kỹ thuậnt cơ điện m bả hệ thốn của động a NI myRIO:
 Vi xử dụng t lý: Xilinx Z-7010, 667MHz, 2 lõi
 Bội dung nhới máy t không đổi)i: 256 MB
 Bội dung nhới máy t DDR3: 512 MB
 FPGA: Xilinx Z-7010
 Wireless: IEEE 802. 11 b, g, n, ISM 2. 4 GHz, 20MHz, phạo động m vi phát lên đế PWM ở n
150m.
 Ngõ vào tươ điện mng tựng tron: 500 kS/s, 12 bit

 Các đầu ra khu nối xây di MXP: 4 kênh mội dungt ngõ trên mỗ hay sơi đầu ra khu nối xây di, 0V đế PWM ở n 5V
 Đầu ra khu nối xây di MSP: Hai kênh khác nhau, ±10 V

17

 Ngõ vào Audio: 2 Hz đế PWM ở n >20 kHz
 Ngõ ra tươ điện mng tựng tron: 345 kS/s, 12 bit
 Các đầu ra khu nối xây di MXP: hai kênh mội dungt ngõ trên mỗ hay sơi đầu ra khu nối xây di, 0V đế PWM ở n 5V
 Đầu ra khu nối xây di MSP: hai kênh mội dungt ngõ, ±10 V
 Ngõ ra audio:70 Hz đế PWM ở n >50 kHz vào tảng côngi 32 Ω, 2 Hz đế PWM ở n >50 kHz vào tảng côngi trởi động

kháng cao
 Ngõ vào/ra sối xây d: 5V tươ điện mng thích với máy ti ngõ vào LVTTL, 3. 3V với máy ti ngõ ra LVTTL
 Đội dung rội dungng xung tối xây di thiế PWM ở u: 20 ns
 SPI: 4 MHZ
 PWM: 100 kHz
 Ngõ vào encoder: 100 kHz
 I2C: 400 kHz
 Tối xây dc đội dung baud lới máy tn nhấu tạo đt: 230400 bps
 Cảng côngm biế PWM ở n gia tối xây dc: 3 trụng tronc, ±8 g, 12 bit, 800 S/s
 Nguồ khối xn cung cấu tạo đp: 6-16 VDC, 14W
 Nhiện một ct đội dung: 0 đế PWM ở n 400C
 Trọcng lượp thànhng: 183g

CHƯƠNG PHÁPNG 2. PHƯƠNG PHÁPNG PHÁP ĐIỀ TÀIU KHIỂN ĐỘNG N ĐỘNG CƠ DNG CƠNG PHÁP BẰNG PIDNG PID

2. 1. Các phươ điện mng pháp điề động cu khiển tốc đn tốc độ độc động cơ đ động cơ đng cơ điện m DC
Ưu điểu đồ khm cơ điện m bảng côngn của tập ma đội dungng cơ điện m điện một cn mội dungt chiềuu so với máy ti các loạo động i đội dungng cơ điện m điện một cn

khác là khảng công năng điềuu chỉ lệ (Knh tối xây dc đội dung trên dảng côngi rội dungng bằng phương nhiềuu phươ điện mng pháp đơ điện mn

giảng cơngn. Do đó, trong điềuu kiện một cn bình thười sử dụng, đối xây di với máy ti các cơ điện m cấu tạo đu có yêu cầu ra khu chấu tạo đt
lượp thànhng điềuu chỉ lệ (Knh tối xây dc đội dung cao, phạo động m vi điềuu khiểu đồ khn rội dungng, người sử dụi ta thười sử dụng sử dụng t dụng tronng
đội dungng cơ điện m điện một cn mội dungt chiềuu.

Tối xây dc đội dung của tập ma đội dungng cơ điện m DC đượp thànhc cho bởi động i công thứng đầu c:
N= Eb =K . (V −Ia . R)

18

Từ Card g phươ điện mng trình trên ta nhậy của tn thấu tạo đy có ba phươ điện mng pháp chính đểu đồ kh điềuu
khiểu đồ khn tối xây dc đội dung của tập ma đội dungng cơ điện m DC:

- Phươ điện mng pháp thay đổi)i điện một cn trởi động phầu ra khn ứng đầu ng
- Phươ điện mng pháp thay đổi)i từ Card g thông
- Phươ điện mng pháp thay đổi)i điện một cn áp phầu ra khn ứng đầu ng.
Trong ba phươ điện mng pháp trên thì phươ điện mng pháp điềuu chỉ lệ (Knh tối xây dc đội dung đội dungng cơ điện m
điện một cn bằng phương cách thay đổi)i điện một cn áp đặt vào kt vào phầu ra khn ứng đầu ng của tập ma đội dungng cơ điện m là phươ điện mng pháp
hay đượp thànhc sử dụng t dụng tronng vì nó thu đượp thànhc đặt vào kc tính cơ điện m có đội dung cứng đầu ng không đổi)i, điềuu chỉ lệ (Knh
tối xây dc đội dung bằng phương phẳng hiệnng và không bị độ rộn tổi)n hao. [3]
Trong nghiên cứng đầu u này ta sẽ nghiên cứng đầu u phươ điện mng pháp điềuu khiểu đồ khn tối xây dc đội dung
bằng phương phươ điện mng pháp điềuu chế PWM ở đội dung rội dungng xung (Pulse -Width Modulation)-mội dungt
phươ điện mng pháp khá phổi) biế PWM ở n đểu đồ kh thay đổi)i điện một cn áp đặt vào kt vào đội dungng cơ điện m.
2. 2. Phươ điện mng pháp điề động cu chế độ rộn động cơ đ rộng cơ đng xung (Pulse-Width Modulation-PWM)
Điềuu khiểu đồ khn tối xây dc đội dung bằng phương điềuu chế PWM ở đội dung rội dungng xung hoạo động t đội dungng dựng trona theo
nguyên tắc bàn tc đóng ngắc bàn tt nguồ khối xn của tập ma tảng cơngi mội dungt cách có chu kỳ theo luậy của tt điềuu chỉ lệ (Knh thời sử dụi
gian đóng ngắc bàn tt. Khi tỷ lệ thờ lện một c thời sử dụi gian đóng trên thời sử dụi gian ngắc bàn tt thay đổi)i sẽ làm thay
đổi)i điện một cn áp trung bình đặt vào kt vào đội dungng cơ điện m. Điện một cn áp cung cấu tạo đp cho đội dungng cơ điện m có thểu đồ kh
đượp thànhc điềuu khiểu đồ khn bằng phương cách thay đôi đội dung rội dungng của tập ma xung hay nói cách khác khi xung
ởi động chế PWM ở đội dung « On » lâu hơ điện mn hơ điện mn thì đội dungng cơ điện m sẽ quay nhanh hơ điện mn và ngượp thànhc lạo động i khi xung
ởi động chế PWM ở đội dung « On » ngắc bàn tn hơ điện mn thì đội dungng cơ điện m sẽ quay chậy của tm hơ điện mn.


Hình 2. 1. Đồ khối x thị độ rộn động cơ đ rộng cơ đng xung

19

Hình 2. 2 Đồ khối x thị độ rộn dạo động ng xung điềuu chế PWM ở PWM ởi động điện một cn áp 12 V
2. 2. 1. Nguyên lý của động a PWM.

Đây là phươ điện mng pháp đượp thànhc thựng tronc hiện một cn theo nguyên tắc bàn tc đóng ngắc bàn tt nguồ khối xn có
tảng cơngi và mội dungt cách có chu kì theo luậy của tt điềuu chỉ lệ (Knh thời sử dụi gian đóng cắc bàn tt. Phầu ra khn tử dụng t thựng tronc
hiện một cn nhiện một cn vụng tron đó trong mạo động ch các van bán dẫn đảmn.

Hình 2. 3. Dạo động ng điện một cn áp đầu ra khu ra khi dung PWM
Nguyên lý: Trong khoảng côngng thời sử dụi gian 0 - to ta cho van G mỏng của toàn bội dung điện một cn áp
nguồ khối xn Ud đượp thànhc đưa ra tảng cơngi. Cịn trong khoảng cơngng thời sử dụi gian to - T cho van G khóa, cắc bàn tt
nguồ khối xn cung cấu tạo đp cho tảng côngi. Vì vậy của ty với máy ti to thay đổi)i từ Card g 0 cho đế PWM ở n T ta sẽ cung cấu tạo đp toàn
bội dung, mội dungt phầu ra khn hay khóa hồn tồn điện một cn áp cung cấu tạo đp cho tảng côngi.
+ Công thứng đầu c tính giá trị độ rộn trung bình của tập ma điện một cn áp ra tảng côngi:

20