Bộ điều khiển số PID điều khiển DC motor

Bộ điều khiển số PID điều khiển DC motor

LỜI NÓI ĐẦU

Trong lĩnh vực tự động hóa ngày nay có rất nhiều giải pháp về công nghệ, nhưng

để chọn một giải pháp tối ưu về mặt công nghệ mang tính hiện đại và tính hiệu quả caotrong kinh tế là một vấn đề đòi hỏi rất nhiều thời gian của các chuyên gia nghiên cứu

Và một trong những giải pháp đó là việc sử dụng thành công vi xử lí vào trong côngnghiệp Nhờ vậy mà các doanh nghiệp gia tăng sản lượng và chất lượng sản phẩm củamình ngày càng cao theo thời gian Cũng chính vì lí do về sự phát triển vượt bậc của

vi xử lí và tính năng công nghệ cao mà chúng em đã chọn đề tài nghiên cứu : “Bộ điềukhiển số PID điều khiển DC motor”

Đồ án của chúng em điều khiển động cơ một chiều bằng PID viết trên nền vi điềukhiển, giao tiếp với máy tính bằng giao diện Visual Basic 6.0

Nội dung của đồ án:

Chương 1: Giới thiệu về động cơ một chiều

Chương 2: Thiết kế bộ điều khiển số PID cho động cơ một chiều

Chương 3: Giới thiệu phần mềm Visual Basic 6.0

Chương 4: Mô hình hệ thống điều khiển động cơ một chiều

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Nội dung nghiên cứu của đồ án là thiết kế mạch, xây dựng các lưu đồ thuật toán vàthi công lắp ráp để kiểm chứng tính đúng đắn của thiết kế và các lưu đồ thuật toán đãxây dựng

Vì thời gian chuẩn bị không nhiều cùng với kiến thức còn hạn hẹp, đồ án khôngtránh khỏi những sai sót, chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy

cô trong khoa, chúng em xin chân thành cảm ơn

Chương 1 : GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

1.1 Tổng quan về động cơ điện một chiều.

1.1.1 Giới thiệu chung

Hiện nay trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống, thì động cơ không đồng bộ

là loại động cơ được sử dụng rộng rãi nhờ kinh tế, dễ chế tạo, chi phí vận hành bảodưỡng sửa chữa thấp… Tuy nhiên trong một số lĩnh vực nhất định đòi hỏi về yêu cầucao về điều hành tốc độ, về khả năng quá tải thì động cơ không đồng bộ không thểđáp ứng được hoặc thực hiện được thì phải chi phí các thiết bị đi kèm (như bộ biếntần ) rất đắt tiền Vì vậy động cơ điện một chiều hiện tai vân là loại động cơ khôngthể thay thế được trong những lĩnh vực nói trên

Ứng dụng phổ biến của động cơ điện một chiều hiện nay trong các ngành sản xuấtnhư hầm mỏ, khai thác quặng, máy xúc và đặc biệt là trong các đầu máy kéo tải ở lĩnhvực giao thông Đó là nhờ hai đặc điểm quan trọng ưu việt của nó:

 Khả năng điều chỉnh tốc độ tốt

 Khả năng quá tải tốt

Ngoài hai đặc tính cơ bản trên, thì cấu trúc mạch lực và mạch điều khiển động cơđiện một chiều (ĐCĐ1C) đơn giản hơn nhiều so với động cơ không đồng bộ, đồng thờilại đạt chất lượng điều chỉnh cao hơn trong dải điều chỉnh rộng

Hiện nay trên thế giới, ở các nước phát triển việc dùng động cơ điện thay thế chocác loại động cơ điêzen hoặc xăng là phổ biến, đó cũng là xu thế chung đối với toànthế giới Một mặt vì nguồn điện rộng rãi, tiến bộ nhảy vọt về công nghệ bán dẫn chophép chế tạo được nhiều bộ biến đổi gọn nhẹ, khả năng giới hạn dòng áp cao và tin cậyhơn và dặc biệt là không gây ô nhiễm môi trường và cho hiệu suất cao

1.1.2 Cấu tạo

Cấu tạo: Kết cấu chủ yếu của động cơ điện một chiều được chia thành 2 phần

chính: phần tĩnh (Stato) và phần động (roto)

a Phần tĩnh: còn gọi là phần cảm gồm cực từ chính và cực từ phụ, gông từ, nắp máy

và cơ cấu chổi điện

- Cực từ chính: là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích

từ lồng ngoài lõi sắt cực từ

+ Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0.5 đến 1mm được

ép lại và tán chặt

+ Dây quấn kích từ được làm bắng đồng bọc cách điện, được quấn thành từngcuộn, mỗi cuộn dây đều được bọc cách điện kỹ thành một khối và tẩm sơn cách điện.Các cuộn dây kích tư được đặt trên các cực từ

- Cực từ phụ : được đặt giữa các cực từ chính và được dùng để cải thiện đổi chiều.

- Gông từ : làm mạch từ nối liền các cực từ đồng thời làm vỏ máy.

- Cơ cấu chổi than : gồm chổi than đặt trong hộp chổi than và nhờ một lò xo tì chặt

lên cổ góp

- Nắp máy : Nắp máy dùng để bảo vệ các chi tiết của máy tránh không cho các vật

bên ngoài rơi vào trong máy có thể làm hỏng cuộn dây, mạch từ Đồng thời nắp máy

để cách ly người sử dụng với bộ phận của máy khi động cơ đang quay, đang có điện.Ngoài ra nắp máy còn là giá đỡ ổ bi của trục động cơ

b Phần quay (Roto)

- Lõi thép phần ứng: Lõi thép roto dùng để dẫn từ thường làm bằng các lá thép kỹthuật điện (thép kỹ thuật silic) bề mặt phủ sơn cách điện rồi ghép lại để giảm tổn haodòng điện xoáy gây nên Trên lá thép có dập hình dạng rãnh, trong máy điện lớn lõi sắtđược chia thành những đoạn nhỏ giữa có khe hở gọi là khe thông gió ngang trục, gióthổi qua làm mát trục

- Dây quấn phần ứng : là phần sinh ra sức điện động cảm ứng và có dòng điện chạyqua

- Cổ góp : dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều trong dây quấn phần ứng thànhdòng điện một chiều đưa ra ngoài

+ Động cơ điện DC kích từ nối tiếp

+ Động cơ điện DC kích thích song song

+ Động cơ điện DC kích từ hỗn hợp (Gồm 2 cuộn dây kích từ, 1 cuộn mắc nối tiếp

với phần ứng, 1 cuộn mắc song song với phần ứng)

1.1.4 Nguyên lý

Nguyên lý : hoạt động dựa trên nguyên lý “cảm ứng điện từ” Nếu ta nối hai chổi

điện với dòng điện một chiều chạy trong các thanh dẫn nằm trong từ trường của namchâm N-S Dưới tác dụng của từ trường nam châm lên các thanh dẫn có dòng điện sẽsinh ra lực điện từ có độ lớn:

F=Btb.l.iTrong đó : Btb : là cảm ứng từ trung bình trong khe hở

l : là chiều dài của thanh dẫn

i : là dòng điện chạy trong thanh dẫn

Chiều của lực xác định theo quy tắc bàn tay trái

Lực điện từ tác dụng lên các thanh dẫn ở mỗi vùng cực có chiều không đổi, momen

do lực điện từ sinh ra có chiều không đổi làm cho khung dây quay theo một chiều nhấtđịnh Đó là nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều

1.1.5 Ưu nhược điểm của động cơ điện một chiều

 Ưu điểm:

- Ưu điểm nổi bật của động cơ điện một chiều là có moment mở máy lớn, do vậykéo được tải nặng khi khởi động Ngoài ra phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng, khoảngnhảy cấp tốc độ nhỏ phù hợp với hệ thống tự động hóa khi cần thay đổi mịn tốc độ

- Tiết kiệm điện năng

- Tuổi thọ lớn

Nhược điểm

- Nhược điểm chủ yếu của động cơ điện một chiều là bộ phận cổ góp có cấu tạophức tạp và đắt tiền nhưng hoạt động kém tin cậy vì thường hư hỏng trong quá trìnhvận hành nên cần bảo dưỡng và sửa chữa thường xuyên Ngoài ra tia lửa điện phát sinhtrên cổ góp và chổi than sẽ gây nguy hiểm trong môi trường dễ cháy nổ Nhược điểmnữa là do mạng điện cung cấp chủ yếu ở dạng xoay chiều nên khi cần cho máy điệnmột chiều hoạt động phải có bộ chỉnh lưu hoặc máy phát điện một chiềt đi kèm

Hình 1.1 Sơ đồ nối dây của động cơ kích từ độc lập

Ta có phương trình cân bằng điện áp của mạch phần ứng như sau :

rcf : điện trở cuộn cực từ phụ

rb: điện trở cuộn bù

rct: điện trở tiếp xúc của chổi điện

Sức điện động Eư của phần ứng động cơ được xác định theo biểu thức

Eư = \f(P.N,2Пaa ω.Ф = K ωTrong đó :

p : số đôi cực từ chính

N : số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng

a : số đôi mạch nhánh song song

Hình 1.2 Sơ đồ đặc tính cơ của động cơ điện một chiều

Và bỏ qua các tổn thất cơ vâ tổn thất thép thì momen trên trục bằng momen điện

Cuối cùng ta có phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độclập :

ω = \f(Uư,KФ - \f(Rư+Rf,.M

1.2 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều

Nhận xét:Từ phương trình đặc tính ở cơ trên, có thể thấy có 3 đại lượng có thể

được thay đổi để điều chỉnh tốc độ động cơ, ứng với một giá trị mômen tải đã cho, đó

là các đại lượng :

- U : Là giá trị điện áp đặt vào phần ứng

- Rư + Rf: Là điện trở mạch phần ứng

- Φ: Là từ thông của động cơ

1.2.1 Phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng.

Sơ đồ thay thế động cơ:

hệ thống, do đó có thể nói phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng là triệt để

Tốc độ lớn nhất của động cơ bị chặn bởi đặc tính cơ cơ bản, là đặc tính ứng vớiđiện áp phần ứng định mức và từ thông định mức Tốc độ nhỏ nhất của dải điều chỉnh

bị giới hạn bởi yêu cầu về sai số tốc độ và momen khởi động Khi momen tải là địnhmức thì các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của tốc độ là :

M

Trong đó: KM là hệ số quá tải về momen

Vì họ đặc tính cơ là các đường thẳng song song nhau, nên theo định nghĩa về độcứng đặc tính cơ ta có thể viết:

ω 0 max ∙ |β|

M đ m ≤10

Vì thế với tải có đặc tính momen không đổi thì giá trị phạm vi điều chỉnh tốc độcũng không vượt quá 10

Trong phạm vi phụ tải cho phép có thể coi các đặc tính cơ tĩnh của truyền động mộtchiều kích từ độc lập là tuyến tính Khi điều chỉnh điện áp phần ứng thì độ cứng cácđặc tính cơ trong toàn dải điều chỉnh là như nhau, do đó độ sụt dốc tương đối sẽ đạt giátrị lớn nhất tại đặc tính cơ thấp nhất của dải điều chỉnh Sai số tương đối của tốc độ ởđặc tính cơ thấp nhất là :

S= ω¿

ω min

= ∆ ω

ω omin S= M đ m

η ư= ω '

Μ ∙ R+ω '

Hình 1.8 Phạm vi điều chỉnh tốc độ và mômenVậy điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng là rất thích hợp trongtrường hợp mômen tải là hằng số trong toàn dải điều chỉnh

1.2.2 Phương pháp điều chỉnh từ thông

Điều chỉnh từ thông kích thích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh mômenđiện từ của động cơ M = KΦI ư và sức điện động quay của động cơ E ư= KΦω Mạchkích từ của động cơ là mạch phi tuyến nên hệ điều chỉnh từ thông cũng là phi tuyến :

i k= e k

r b+r k

+ω k dΦΦ dΦt

Trong đó :

r k : điện trở dây quấn kích thích

r b : điện trở của nguồn điện áp kích thích

ω k : số vòng dây của dây quấn kích thích

Trong chế độ xác lập:

i k = r e k

b+r k ; = f[i k]Khi điều chỉnh từ thông thì điện áp phần ứng được giữ nguyên bằng giá trị địnhmức, do đó đặc tính cơ thấp nhất trong vùng điều chỉnh từ thông chính là đặc tính cóđiện áp phần ứng định mức, từ thông định mức và được gọi là đặc tính cơ bản Tốc độlớn nhất của dải điều chỉnh từ thông bị hạn chế bởi khả năng chuyển mạch của cổ gópđiện Khi giảm từ thông để tăng tốc độ quay của động cơ thì đồng thời điều kiệnchuyển mạch của cổ góp cũng bị xấu đi, vì vậy để đảm bảo điều kiện chuyển mạchbình thường thì phải giảm dòng điện phần ứng cho phép, kết quả là mômen cho phéptrên trục động cơ cũng giảm rất nhanh Khi giữ nguyên dòng điện phần ứng thì độcứng đặc tính cơ cũng giảm rất nhanh khi giảm từ thông kích thích:

Do điều chỉnh tốc độ bằng cách giảm từ thông nên đối với các động cơ mà từ thôngđịnh mức nằm ở chỗ tiếp giáp giữa vùng tuyến tính và vùng bão hòa của đặc tính từhóa thì có thể coi việc điều chỉnh là tuyến tính và hằng số C phụ thuộc vào thông sốkết cấu của máy điện :

𝛷 = C.i k = r C

b+r k e k

1.2.3 Phương pháp điều chỉnh điện trở phụ R f trên mạch phần ứng.

Đặc điểm của phương pháp:

- Điện trở mạch phần ứng càng tăng, độ dốc đặc tính cơ càng lớn, đặc tính cơ càngmềm và độ ổn định tốc độ càng kém, sai số tốc độ càng lớn

- Phương pháp chỉ cho phép điều chỉnh thay đổi tốc độ về phía giảm (do chỉ có thểtăng thêm điện trở)

- Tổn hao công suất dưới dạng nhiệt điện trở lớn

- Dải điều chỉnh phụ thuộc vào mômen tải Tải càng nhỏ thì dải điều chỉnh càngnhỏ

Hình 1.10 Đặc tính điều chỉnh khi điều chỉnh điện trở phụ trên mạch phần ứng.Với những ưu và nhược điểm của từng phương pháp trên nên ta sử dụng phươngpháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng Một trong nhữngphương pháp để thay đổi điện áp phần ứng là điều chỉnh độ rộng xung (PWM)

Định nghĩa : Phương pháp điều chế PWM (Pulse Width Modulation) là phương

pháp điều chỉnh điện áp ra tải hay nói cách khác là phương pháp điều chế dựa trên sựthay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông dẫn đến sự thay đổi điện áp ra

V

Chương 2: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN SỐ PID CHO ĐỘNG CƠ DC

2.1 Mô hình hóa động cơ

Phương trình điện :

U ư(t )=R ư i ư(t )+ L ư dΦ i ư (t )

dΦt +E ư(t )(1)Với : E ư (t )=k T ω(t )¿2)

Mà: k e=k T ∙ 2 π

60 (3)Phương trình cơ: dΦ ω(t) dΦt =T (t )−bω(t )

Hình 2.1 Mô hình hệ thống động cơ điện DC

Từ sơ đồ cấu trúc trên ta tìm được hàm truyền đạt :

≈ k T

1+Ts

Khi ta tính bằng đơn vị rpm thì ta có sơ đồ khối như sau:

U a(s) I a ( s ) W ( s)(rpm) -

Biến đổi tương tự như trên ta cũng có hàm truyền:

[ J R ư

k e2+R ư ∙ b]s +1

Trong thực tế việc xác định các thông số là rất khó do vậy để tìm hàm truyền động

cơ từ các thông số mà nhà sản xuất đưa ra là rất khó khăn nên ta sử dụng phương phápthực nghiệm dựa trên đáp ứng quá độ động cơ

Cách nhận dạng thực nghiệm

Giả sử cấp một giá trị điện áp vào động cơ là a(V)

Điện áp mạch điện phần ứng là : Uư(t) = a.1(t)

Biến đổi Laplace được:

Uư(s) = a s

Do W(s) = U (s) n(s)nên tốc độ động cơ là:

n(s) = W(s).Uư(s) = W(s) a s = K

' a

Hình 2.2: Đặc tính của khâu quán tính bậc nhất.

2.2 Luật điều khiển PID

2.2.1 Giới thiệu PID

Bộ điều khiển PID (Proportional Integral Derivative controller) là bộ điều khiển sửdụng kỹ thuât điều khiển theo vòng lặp có hồi tiếp được sử dụng rộng rãi trong các hệthống điều khiển tự động ,nó hiệu chỉnh sai lệch giữa tín hiệu ra và vào sau đó đưa ramột một tín hiệu điều khiển để điều chỉnh quá trình cho phù hợp

Bộ điều khiển PID (vi tích phân tỉ lệ) rất hay dùng trong các hệ thống điều khiển

Vì nó tăng chất lượng đáp ứng của hệ thống với các ưu điểm sau: PID là sự kết hợp ưuđiểm của hai khâu PD và PI, nó làm giảm thời gian xác lập, tăng tốc độ đáp ứng của hệthống, giảm sai số xác lập, giảm độ vọt lố,…

Theo loại tín hiệu làm việc mà chia thành ba loại chính là bộ điều chỉnh liên tục, bộđiều chỉnh on-off và bộ điều chỉnh số Bộ điều chỉnh liên tục có thể thực hiện bằng các

cơ cấu cơ khí, thiết bị khí nén, mạch điện RC, mạch khuếch đại thuật toán

Các bộ điều chỉnh liên tục gồm bộ P, I, PI, PD, PID:

- Bộ điều chỉnh tỉ lệ P (Proportional): Bộ điều chỉnh tỉ lệ tạo tín hiệu điều khiển

u p (t ) tỉ lệ với tín hiệu sai lệch e (t)

Hình 2.4 Sơ đồ khối bộ điều chỉnh tỉ lệPhương trình vi phân: u p (t )=K p e (t ) (9)Trong đó K p gọi là hệ số khuếch đại

Hàm truyền trong miền Laplace: G p (s )=K p

- Bộ điều chỉnh tích phân I (Integration):

Bộ điều chỉnh tích phân tạo tín hiệu điều khiển u I (t ) tỉ lệ với tích phân của tín hiệusai lệch e (t)

Hình 2.5 Sơ đồ khối bộ điều chỉnh tích phânPhương trình vi phân: u I (t )=K I ∫e (t )dΦt (10)

Hàm truyền trong miền Laplace: G I ( s)= U ( s)

E ( s)=

K I S

Trong đó: K I là hằng số tích phân

- Bộ điều chỉnh tỉ lệ - tích phân (PI)

Bộ điều chỉnh PI là cấu trúc ghép song song của khâu P và khâu I Tín hiệu ra của

bộ PI là tổng tín hiệu ra của hai khâu thành phần

Hình 2.6 Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh tỉ lệ - tích phân

Phương trình vi phân:u (t )=K p e (t )+K I ∫e (t )dΦt=K p(e (t )+ 1

T I∫e (t ) dΦt)

Đặt T i=

K p

K i : hằng số thời gian tích phân.

Hàm truyền trong miền Laplace: G PI(s)= K p(1+ 1

Đặt Td = KD /Kp là hằng số thời gian vi phân.

Hàm truyền đạt trong miền Laplace: G PD ( s)=K P(1+T dΦ s)

- Bộ điều chỉnh tỉ lệ - vi tích phân (bộ PID)

Bộ điều chỉnh PID lý tưởng là cấu trúc ghép song song của ba khâu: P, I và D.

Hình 2.8 Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh tỉ lệ - vi tích phânPhương trình vi phân của bộ PID lý tưởng:

Ta có sơ đồ điều khiển với bộ PID số:

Xuất phát từ mô tả toán học của bộ PID liên tục ở trên ta có:

u (t )=u p (t )+u D (t )+ u I (t )

u (t )=K p e (t )+K I ∫e (t )dΦt +K D dΦe (t )

dΦt Khi chuyển sang mô hình rời rạc của bộ PID số thì u(t) thay bằng u k= u(k)

- Khâu vi phân u D (t )=K D dΦe (t )

dΦt được thay bằng sai phân lùi:

Hình 2.9 Minh họa ba cách tính tích phân

Trong ba cách tính tích phân trình bày ở trên, thì cách tính tích phân hình thangcho kết quả chính xác nhất, do đó thực tế người ta thường sử dụng công thức:

Từ các hàm truyền cơ bản vừa phân tích ở trên, ta rút ra được hàm truyền của bộ PI, PD,PID số như sau:

2.2.2 Phương pháp hiệu chỉnh PID bằng thực nghiệm

Phương pháp Zeigle – Nichols là phương pháp thực nghiệm để thiết kế bộ điềukhiển P , PI hoặc PID bằng cách dựa vào đáp ứng quá độ của đối tượng điều khiển

Bộ điều khiển PID cần thiết kế có hàm truyền là :

Phương pháp này sử dụng mô hình xấp xỉ quán tính bậc nhất có trễ của đối tượng

điều khiển: W ĐT (s )= k e−T1s

1+T2s

Phương pháp thực nghiệm này có nhiệm vụ xác định tham

số kp, TI, Td cho bộ điều khiển PID trên cơ sở xấp xỉ hàm truyền đạt S(s) của đốitượng thành dạng (1.1), để hệ kín nhanh chóng trở về chế độ xác lập và độ quá điềuchỉnh Δh không vượt quá một giới hạn cho phép, khoảng 40% so với h không vượt quá một giới hạn cho phép, khoảng 40% so với h∞=lim h(t )t→ ∞ ,

- Gọi A là điểm kết thúc khoảng thời gian trễ, tức là điểm trên trục hoành có hoành

độ bằng T1 Khi đó T2 là khoảng cần thiết sau T1 để tiếp tuyến của h(t) tại đầu vào.Như vậy điều kiện áp dụng được phương pháp xấp xỉ mô hình bậc nhất có trễ củađối tượng là đối tượng đã phải ổn định, không có dao động và ít nhất hàm quá độ của

nó phải có dạng chữ S

a )

b) K

t t

Hình 2.9 Xác định tham số cho mô hình xấp xỉ của đối tượng

Sau khi đã xác định các tham số cho mô hình xấp xỉ của đối tượng, Ziegler-Nichols

đã đề nghị sử dụng các tham số kp, TI, TD cho bộ điều khiển như sau:

- K là giá trị giới hạn h (∞)

- Kẻ đường tiếp tuyến của h(t) tại điểm uốn của nó Khi đó T1sẽ là hoành độ giaođiểm của tiếp tuyến với trục hoành và T2 là khoảng thời gian cần thiết để đường tiếptuyến đi được từ giá trị 0 tới được giá trị K

Như vậy ta thấy điều kiện để áp dụng được phương pháp xấp xỉ mô hình bậc nhấthàm quá độ của nó phải có dạng chữ S Sau khi đã có tham số cho mô hình xấp xỉ củađối tượng, ta chọn các thông số của bộ điều chỉnh theo bảng:

Bảng 2.1: Bảng chọn thông số PID phương pháp Ziegler-Nichols thứ nhất

Phương pháp thứ hai này không sử dụng mô hình toán học của đối tượng Phươngpháp thực nghiệm thứ hai này chỉ áp dụng được cho những đối tượng có được chế độbiên giới ổn định khi hiệu chỉnh hằng số khuyếch đại trong hệ kín.

Trước tiên, sử dụng bộ P lắp vào hệ kín (hoặc dùng bộ PID và chỉnh các thànhphầnK Ivà K dΦ về giá trị 0) Khởi động quá trình với hệ số khuếch đại K p thấp, sau đótăng dần Kp tới giá trị tới hạn K gh để hệ kín ở chế độ giới hạn ổn định, tức là tín hiệu

ra h(t) có dạng dao động điều hòa Xác định chu kỳ tới hạn T gh của dao động

t

h(t) Đối tượng

Kgh

e x

2.3 Bộ điều khiển PID cho động cơ một chiều

Do động cơ DC có hàm truyền dạng quán tính bậc nhất có trễ nên ta sử dụngphương pháp hiệu chỉnh phương pháp Zeigle – Nichols 1

Bộ điều khiển PID có hàm truyền:

G PID=K p+K I

s +K D s=K P(1+ 1

T I s+T dΦ s)

Với các tham số K P,T I,T dΦ chỉnh định được

Đối tượng là khâu trễ và khâu quán tính bậc nhất có hàm truyền:

W s )= e

−Ls

(thay số cụ thể vào phần này)

Chương 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VISUAL BASIC 6.0

3.1 Giới thiệu về Visual Basic 6.0

Visual Basic 6.0 (VB6) là một phiên bản của bộ công cụ lập trình Visual Basic(VB), cho phép người dùng tiếp cận nhanh cách thức lập trình trên môi trườngWindows Với VB6, chúng ta có thể :

- Khai thác thế mạnh của các điều khiển mở rộng

D W PID (s ) W ĐT (s )

- Làm việc với các điều khiển mới (ngày tháng với điều khiển MonthView vàDataTimePicker, các thanh công cụ có thể di chuyển được CoolBar, sử dụng đồ họavới ImageCombo, thanh cuộn FlatScrollBar,…)

- Làm việc với các tính năng ngôn ngữ mới

- Làm việc với cơ sở dữ liệu

- Các bổ sung về lập trình hướng đối tượng

3.2 Tổng quan lập trình Visual Basic

3.2.1 Môi trường lập trình

a Soạn thảo chương trình

Trong Visual Basic IDE, cửa sổ mã lệnh (Code) cho phép soạn thảo chương trình Cửa sổnày có một số chức năng nổi bật:

- Đánh dấu (Bookmarks): Chức năng này cho phép đánh dấu các dòng lệnh củachương trình trong cửa sổ mã lệnh để dễ dàng xem lại về sau này Để bật tắt khả năngnày, chọn Bookmarks từ menu Edit, hoặc chọn từ thanh công cụ Edit

- Các phím tắt trong cửa sổ mã lệnh:

b Các chức năng tự động:

Tự động kiểm tra cú pháp (Auto Syntax Check) Nếu chức năng này không đượcbật thì khi ta viết một dòng mã có chứa lỗi, VB chỉ hiển thị dòng chương trình sai với

lệnh khác Còn khi chức năng này được bật, VB sẽ cho ta biết một số thông tin về lỗi

và hiển thị con trỏ ngay dòng chương trình lỗi để chờ ta sửa

 Yêu cầu khai báo biến (Require Variable Declaration) VB sẽ thông báo lỗi khimột biến được dùng mà không khai báo và sẽ chỉ ra vị trí của biến đó

Hình3.1: Cửa sổ Options

 Gợi nhớ mã lệnh (Code): Khả năng Auto List Members: Tự động hiển thị danhsách các thuộc tính và phương thức của 1 điều khiển hay một đối tượng khi ta gõ vàotên của chúng Chọn thuộc tính hay phương thức cần thao tác và nhấn phím Tab hoặcSpace để đưa nó vào chương trình

Hình 3.2 Cửa sổ Code với khả năng gợi nhớ Code

3.2.2 Các kiểu dữ liệu cơ sở trong Visual Basic

String

Chuỗi dữ liệu từ 0 đến 65.500 ký tự hay

ký số, thậm chí là các giá trị đặc biệt như ^

%@ Giá trị kiểu chuỗi được đặt giữa 2dấu ngoặc kép (“”)

Date

Dữ liệu kiểu ngày tháng, giá trị được đặtgiữa cặp dấu ## Việc định dạng hiển thịtùy thuộc vào việc thiết lập trong ControlPanel

kể cả mảng

3.2.3 Hằng số

Hằng số (Constant) là giá trị dữ liệu không thay đổi

Cách khai báo hằng :

[Public|Private] Const <tên hằng> [As <kiểu dữ liệu>] = <biểu thức>

Trong đó: tên hằng được đặt giống theo quy tắc đặt tên của điều khiển

3.2.4 Biến

Định nghĩa : Biến (Variable) là vùng lưu trữ được đặt tên để chứa dữ liệu tạm thời trongquá trình tính toán, so sánh và các công việc khác

Biến có 2 đăc điểm:

 Mỗi biến có một tên

 Mỗi biến có thể chứa duy nhất một loại dữ liệu

Cách khai báo:

`[Public|Private|Static|Dim] <tên biến> [ As <kiểu dữ liệu> ]

Trong đó, tên biến: là một tên được đặt giống quy tắc đặt tên điều khiển Nếu cần

khai báo nhiều biến trên một dòng thì mỗi khai báo cách nhau dấu phẩy (,)

Nếu khai báo biến không xác định kiểu dữ liệu thì biến đó có kiểu Variant

Khai báo ngầm: Đây là hình thức không cần phải khai báo một biến trước khi sử