thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển và ổn định tốc độ động cơ điện 1 chiều dựa trên phần mền labview thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển và ổn định tốc độ động cơ điện 1 chiều dựa trên phần mền labview thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển và ổn định tốc độ động cơ điện 1 chiều dựa trên phần mền labview thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển và ổn định tốc độ động cơ điện 1 chiều dựa trên phần mền labview thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển và ổn định tốc độ động cơ điện 1 chiều dựa trên phần mền labview thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển và ổn định tốc độ động cơ điện 1 chiều dựa trên phần mền labview thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển và ổn định tốc độ động cơ điện 1 chiều dựa trên phần mền labview
Trang 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài : “ Thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển và ổn định tốc độ
động cơ điện một chiều dựa trên phần mềm Labview”
GVHD : T.S Nguyễn Viết Ngư SVTH : Phùng Văn Quang
Trang 2
GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LABVIEW
BỘ ĐIỀU KHIỂN PID
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH
KẾT LUẬN
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2
Trang 3GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
- Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế đòi hỏi sự tăng trưởng tương ứng trong hạ tầng cơ sở kỹ thuật Nhiệm
vụ của người kỹ sư là tìm xử lý các bài toán đặt ra trong quá tình đó, đồng thời giám sát và đưa ra các hình ảnh mô phỏng
cụ thể
- Một trong những bài toán khó đó là điều khiển ổn định
tốc độ và vị trí của một đối tượng cụ thể là động cơ Công cụ rất mạnh có thể xử lý và mô phỏng bài toán trên là Labview
Trang 4GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LABVIEW
- Labview là ngôn ngữ lập trình đồ họa sử dụng các
biểu tượng (Icon) thay cho những dòng lệnh để tạo
ứng dụng
- Vai trò của Labview:
• Kiểm tra phân tích tín hiệu trong kỹ thuật đo
• Điều khiển các thiết bị (động cơ,nhiệt độ trong
Trang 5GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LABVIEW
Labview gồm có 3 thành phần chính đó là:
1 Bảng giao diện (The Front Panel).
2 Sơ đồ khối (The Block Diagram).
3 Biểu tượng và đầu nối (The icon-connect)
Thành phần chính của Labview
Trang 6GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LABVIEW
Front Panel là giao diện mà người sử dụng hệ thống
nhìn thấy.Bảng giao diện có thể bao gồm các núm,các
nút đẩy các đồ thị và điều khiển khác
Bảng giao diện (The Front Panel)
6
Trang 7GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LABVIEW
Sơ đồ khối chứa đựng mã nguồn đồ thị, sử dụng đồ
thị biểu diễn các chức năng để điều khiển các đối
tượng trên giao diện
Sơ đồ khối (The Block Diagram)
Trang 8GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LABVIEW
Trang 9GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LABVIEW
Trang 10GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LABVIEW
• Hàm Thời gian- Time function :
Xác định dòng thời gian, đo khoảng thời gian trôi hoặc
trì hoãn một tiến trình trong một khoảng thời gian xác định
Một số hàm cơ bản trong Labview.
10
Trang 11BỘ ĐIỀU KHIỂN PID
• PID là cách viết tắt của các từ Propotional (tỉ lệ),
Integral (tích phân) và Derivative (vi phân)
• Bộ điều khiển PID được sử dụng rộng rãi trong
thực tế để điều khiển các đối tượng khác nhau như
nhiệt độ lò nhiệt, tốc độ động cơ, mức chất lỏng
trong bồn chứa…
Trang 12BỘ ĐIỀU KHIỂN PID
‾ PID là bộ điều khiển hoàn hảo gồm ba tính chất
Luôn có sang kiến và phản ứng nhanh nhạy với sự
thay đổi tình huống trong quá trình thực hiện
nhiệm vụ (vi phân)
12
Trang 13BỘ ĐIỀU KHIỂN PID
Luật PID trên miền thời gian liên tục được mô
tả bởi công thức:
U(t) = KR[e(t) + +]
Trong đó:
KR = hệ số tỷ lệ = hằng số tích phân = hằng số vi phân
Trang 14BỘ ĐIỀU KHIỂN PID
các phương pháp thiết kế bộ điều khiển PID số:
1 Phương pháp Ziegler-Nichols thứ nhất
2 Phương pháp Ziegler-Nichols thứ hai
3 Phương pháp Chien-Hrones-Reswick
14
Trang 15THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH
1.cấu trúc hệ điều khiển
Trang 16THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH
2.Mạch công suất
16
Trang 17THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH
Thành phần chính trong modul công suất này
là IC L298
L298 là một Driver tích hợp 2 mạch cầu H
bên trong với chuẩn điều khiểnTTL, không có
diode nội bảo vệ MOSFET
chịu tải tối đa trên mỗi cầu là 2A, điện áp
Trang 18THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH
Mô hình điều khiển PID:
18
Trang 19THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH
Chương trình điều khiển:
Trang 20THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH
Chương trình điều khiển:
20
Trang 21THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH
Kết quả điều khiển vận tốc khi sử dụng PID
Trang 22KẾT LUẬN
Tìm hiểu về LabVIEW cơ bản, các giao thức kết nối, phần mềm nhúng vào LabVIEW, các bộ công cụ đi kèm
Thiết kế và thi công hoàn thành giao diện người dùng ( Front Panel) và sơ đồ khối ( Block Diagram) trên LabVIEW để điều khiển tốc độ động cơ
Thiết kế và thi công hoàn thành mạch điều khiển
Hoàn thành bản thuyết minh theo đúng thời gian được giao
22
Trang 23 Những hạn chế:
• Ứng dụng của LabVIEW là rất nhiều, nhưng do thời gian có
hạn nên chúng em chưa tìm hiểu được nhiều.Giao thức kết nối giữa LabVIEW với thiết bị rất đa dạng nhưng chỉ thực hiện trên giao thức USB
• Đối tượng thực hiện chỉ là động cơ một chiều, chưa thể thực
hiện được với nhiều loại động cơ khác nhau như 3 pha, 1 pha…
Trang 24 Hướng phát triển đề tài:
Sử dụng ứng dụng của LabVIEW điều khiển được nhiều đối tượng trong các lĩnh vực khác nhau :
để kiểm tra, giám sát tự động trong các quá trình sản xuất hay đánh giá chất lượng sản phẩm
để đo tín hiệu tương tự tốc độ cao
liên kết với PLC hoặc các phần cứng công nghiệp khác
24