THIẾT KẾ MÔ HÌNH ROBOT SCARA

Nội dung của đề tàichia làm 4 chương như sau: Chương 1: Tìm hiểu chung về robot SCARA Chương 2: Tìm hiểu về các hệ truyền động cho robot SCARA Chương 3: Thiết kế hệ truyền động điều chỉn

THIẾT KẾ MÔ HÌNH ROBOT SCARA

Trưởng bộ môn : PGS.TS Trần Trọng MinhGiáo viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Danh HuySinh viên thực hiện : Phạm Trọng Giang

Giáo viên duyệt :

Hà Nội, 6-2018

Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp: Thiết kế mô hình robot SCARA do em

tự nghiên cứu và thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo ThS Nguyễn Danh Huy.

Các số liệu và kết quả hoàn toàn đúng với thực tế

Để hoàn thành đồ án này, em chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong danh mụctài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kì tài liệu nào khác Nếu pháthiện có sự sao chép em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày 05 tháng 06 năm

2018

Sinh viên thực hiện

Phạm Trọng Giang

DANH MỤC HÌNH ẢNH v

DANH SÁCH BẢNG BIỂU viii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1 2

TÌM HIỂU VỀ ROBOT SCARA 2

1.1 Giới thiệu chung về robot 2

1.2 Tìm hiểu về robot SCARA 3

1.2.1 Định nghĩa về Robot công nghiệp 3

1.2.2 Tổng quan Robot SCARA 4

1.2.3 Robot SCARA tại phòng thí nghiệm 5

Chương 2 7

TÌM HIỂU VỀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHO ROBOT SCARA 7

2.1 Cấu trúc tổng quan hệ truyền động điều khiển vị trí (quỹ đạo) 7

2.2 Hệ truyền động một chiều 9

2.2.1 Cấu trúc chung 9

2.2.2 Mạch vòng dòng điện 10

2.2.3 Mạch vòng tốc độ 10

2.2.4 Mạch vòng vị trí 10

2.2.5 Nhận xét 10

2.3 Hệ truyền động servo xoay chiều 11

2.3.1 Cấu trúc chung 11

2.3.2 Mạch vòng dòng điện (Current Loop) 12

2.3.4 Mạch vòng vị trí (position Loop) 12

2.3.5 Nhận xét 13

2.4 Kết luận (chọn phương án, đặt mục tiêu nhiệm vụ) 13

Chương 3 15

THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH DÒNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU CHO KHỚP ROBOT 15

3.1 Thiết kế mạch lực 15

3.1.1 Phân tích phương án mạch lực 15

3.1.2 Tính chọn và thiết kế mạch lực 17

3.2 Thiết kế mạch điều khiển 22

3.2.1 Yêu cầu công nghệ mạch điều khiển 22

3.2.2 Phân tích chọn phương án mạch điều khiển 22

3.2.3 Tính toán thiết kế mạch điều khiển 29

3.3 Thiết kế khâu đo dòng 39

3.3.1 Yêu cầu đối với mạch đo dòng điện 39

3.3.2 Các phương án đo dòng điện 39

3.3.3 Tính chọn và thiết kế mạch đo dòng điện 42

3.4 Thiết kế mạch điều chỉnh dòng điện 43

3.4.1 Yêu cầu thiết kế mạch điều chỉnh dòng điện 43

3.4.2 Mô hình hóa hệ thống 44

3.4.3 Tổng hợp mạch vòng dòng điện 46

3.4.4 Mô phỏng kiểm nghiệm 49

3.5 Thiết kế bồ nguồn cho hệ thống 53

3.5.2 Tính toán, thiết kế nguồn cấp cho mạch lực 53

Chương 4 59

THIẾT KẾ, GHÉP NỐI HỆ ĐIỀU KHIỂN MÁY ÉP 59

4.1 Yêu cầu kỹ thuật 59

4.2 Thiết kế mạch nguyên lý 60

4.3 Thiết kế mạch in 62

4.4 Lắp ráp, hiệu chỉnh và thử nghiệm 62

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

DANH MỤC HÌN

Hình 1.1 Cấu trúc đơn giản của Robot SCARA 4

Hình 1.2 Robot SCARA của hãng ABB 5

Hình 1.3 Robot SCARA của hãng Mitsubishi 5

Hình 1.4 Phần cơ khí của robot SCARA trước khi làm lại 6

YHình 2.1 Cấu trúc chung của hệ truyền động tốc độ, ví trí………

…8 Hình 2.2 Cấu trúc chung của hệ truyền động một chiều điều khiển vị trí 9

Hình 2.3 Driver và động cơ servo của hệ servo xoay chiều 11

Hình 2.4 Động cơ DC CHP-36GP-555-ABHLL có Encoder gắn sau 14

YHình 3.1 Chỉnh lưu có đảo chiều đấu song song ngược………

15 Hình 3.2 Chỉnh lưu cầu tải RL 15

Hình 3.3 Sơ đồ cấu trúc băm xung có đảo chiều 16

Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý băm xung đảo chiều điều khiển đối xứng 17

Hình 3.5 Đặc tính VGS=f (QG) của MOSFET IRF3205 19

Hình 3.6 Mạch driver điều khiển 4 MOSFET 20

Hình 3.7 Mạch đệm snubber bảo vệ van 21

Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý sử dụng mạch driver IR3205 cho MOSFET 22

Hình 3.9 Băm xung một chiều có đảo chiều, điều khiển riêng 23

Hình 3.10 Băm xung một chiều đảo chiều điều khiển đối xứng 25

Hình 3.11 Băm xung đảo chiều điều khiển đối xứng, các chế độ dòng điện 26

Hình 3.12 Sơ đồ cấu trúc mạch theo phương pháp điều khiển đối xứng 26

Hình 3.13 Băm xung một chiều đảo chiều, điều khiển không đối xứng, luật điều khiển tạo chiều dòng tải dương 27

Hình 3.14 Sơ đồ khối mạch băm xung áp một chiều 29

Hình 3.15 Sơ đồ mạch điều khiển băm xung một chiều đảo chiều sử dụng phương pháp điều khiển đối xứng 30

Hình 3.16 Sơ đồ cấu trúc ICL8038 31

Hình 3.17 Sơ đồ chân của IC ICL8038 31

Hình 3.18 Sơ đồ đấu nối ICL 8038 trong mạch 32

Hình 3.19 Sơ đồ tạo điện áp tam giác dùng ICL8038 32

Hình 3.20 Khuếch đại thuật toán IC TL074 33

Hình 3.21 So sánh 2 lối vào không đảo 34

Hình 3.22 Vi mạch so sánh LM311P 35

Hình 3.23 Sơ đồ nối chân nối của IC LM311 trong mạch điều khiển 35

Hình 3.24 Mạch bảo vệ sự cố quá dòng 36

Hình 3.25 Sơ đồ khâu lọc đảo sau khi phản hồi dòng về 37

Hình 3.26 Sơ đồ khâu chỉnh tỉ lệ điện áp phản hồi 37

Hình 3.27 sơ đồ nguyên lý khâu điều chỉnh tỉ lệ của tín hiệu đặt 38

Hình 3.28 Sơ đồ tổng của mạch điều khiển 39

Hình 3.29 IC đo dòng ACS712 thực tế 42

Hình 3.30 Sơ đồ đấu nối IC ACS712 42

Hình 3.31 Đáp ứng điện áp đầu ra(V_out) với dòng điện đầu vào (Ip) 42

Hình 3.32 Mạch nguyên lý đo dòng điện dòng cảm biển Hall 43

Hình 3.33 Mô hình tương đương của phần ứng động cơ điện một chiều 44

Hình 3.34 Cấu trúc mạch vòng điều chỉnh dòng điện 46

Hình 3.35 Mô hình hóa mạch vòng dòng điện 46

Hình 3.36 Sơ đồ bộ điều khiển P 48

Hình 3.37 Sơ đồ bộ điều khiển I 49

Hình 3.38 Sơ đồ mô phỏng mạch vòng điều chỉnh dòng điện 50

Hình 3.39 Đáp ứng của bộ điều khiển mạch vòng dòng điện theo sơ đồ hỉnh 3.38 50

Hình 3.40 Sơ đồ mô phỏng phần mạch lực vật lý của hệ truyền động 51

Hình 3.41 Sơ đồ mô phỏng toàn bộ hệ truyền động 52

Hình 3.42 Đáp ứng dòng điện khi chạy theo sơ đồ hình 3.40 52

Hình 3.43 Máy biến áp nguồn cấp cho hệ 56

Hình 3.44 Sơ đồ mạch nguồn ổn áp cung cấp cho mạch điều khiển 57

Hình 3.45 Mạch nguồn hạ áp cấp cho mạch điều khiển 58

YHình 4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển ……….60

Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 61

Hình 4.3 Sơ đồ mạch in mạch điều khiển 62

Hình 4.4 Sơ đồ mạch in mạch lực 62

Hình 4.5 Mạch điều khiển hoàn thành 62

Hình 4.6 Mạch lực hoàn thành 62

Hình 4.7 Xung tam giác được tạo ra từ IC ICL8038 63

Hình 4.8 Xung tam giác và Uđk (chínhlà Uref ) để đưa vào IC so sánh LM311P 63

Hình 4.9 Xung vuông được tạo ra sau khi qua IC LM311P 64

Hình 4.10 Động cơ DC của hãng CMC 64

Hình 4.11 Dạng sóng điện áp đầu ra 2 đầu động cơ DC CMC 65

Hình 4.12 Dạng sóng điện áp đầu ra 2 đầu động cơ DC 24V khác 65

Hình 4.13 Dạng sóng điện áp đầu ra 2 đầu động cơ DC của khớp robot 66

Hình 4.14 Mạch nguồn và mạch điều khiển khi lắp ráp thực tế 67

Hình 4.15 Mô hình Robot SCARA trong quá trình thử nghiệm thực tế 68

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Các thông số cơ bản của IRF3205 18

Bảng 3.3 Ưu nhược điểm của phương pháp dùng trỏ Shunt 40

Bảng 3.4 Ưu nhược điểm của phương pháp dùng biến dòng 40

Bảng 3.5 Ưu nhược điểm của phương pháp dùng cảm biến Hall 41

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

SCARA Là từ viết tắt của Selective Compliance Assembly

Robot Arm dịch ra là tay máy lắp ráp chọn lọc.

DC Là từ viết tắt của Direct Current, dòng điện một

chiều

AC Là từ viết tắt của Alternating Current, dòng điện

xoay chiều

PWM Pulse Width Modulation, có nghĩa là điều chế độ

rộng xung

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay hệ thống Robot công nghiệp , đặc biệt là các tay máy Robot SCARAđóng một vai trò không thể thiếu trong các ngành sản xuất công nghiệp và đời sốngcủa nhân loại Các tay máy Robot SCARA giải quyết được những yêu cầu khó trongsản xuất, khả năng đáp ứng, hỗ trợ con người cũng như ngày càng được cải tiến hơn đểnâng cao hiệu quả

Nhận thức được tầm quan trọng và tính phát triển của các tay máy SCARA trong

tương lai, đề tài “ Nghiên cứu thiết kế mô hình robot SCARA” với mục đích nghiên

cứu lý thuyết và xây dựng một mô hình nhằm phục vụ thí nghiệm Nội dung của đề tàichia làm 4 chương như sau:

Chương 1: Tìm hiểu chung về robot SCARA

Chương 2: Tìm hiểu về các hệ truyền động cho robot SCARA

Chương 3: Thiết kế hệ truyền động điều chỉnh dòng điện động cơ một chiều cho khớprobot

Chương 4: Thiết kế, ghép nối, thử nghiệm hệ điều khiển máy ép

Với khả năng kiến thức còn hạn hẹp và thời gian triển khai không nhiều nên đềtài này còn gặp nhiều hạn chế và sai sót Mặc dù đã cố gằng tính toán, thiết kế, môphỏng tuy nhiên mô hình có thể vẫn chưa hoạt động ổn định theo ý muốn Em rất kínhmong có sự góp ý và sửa chữa của các thầy, các cô, để đề tài hoàn thiện hơn Em xin

trân thành cảm ơn thầy giáo ThS Nguyễn Danh Huy đã hướng dẫn và giúp đỡ, hỗ trợ

chúng em trong quá trình thực hiện đề tài này

Hà nội ngày 05 tháng 06 năm2018

Sinh viên thực hiện

Phạm Trọng Giang

Chương 1 TÌM HIỂU VỀ ROBOT SCARA

1.1 Giới thiệu chung về robot

Cùng với sự phá triển của khoa học và kĩ thuật, ngoành điều khiển học và tựđộng hóa đã có những bước tiến quan trọng Quá trình đó đã góp phần không nhỏ vàoviệc tăng năng suất lao động, giảm chi phí đầu tư, giảm giá thành và nâng cao chấtlượng sản phẩm đồng thời cải thiện môi trường làm việc của con người đặc biệt làtrong những môi trường có độ an toàn lao động thấp và độ đọc hại cao Ngày nay cáckhái niệm “Dây chuyền sản xuất tự động” - “Tay máy robot” đã trở nên khá gần gũiđối với con người Thế nhưng cách đây khoảng vài thập kỉ, khái niệm ấy mới chỉ lànhững ý tưởng sơ khai trong trí tưởng tượng của con người

Từ robot đầu tiên vào những năm 60 của thế kỉ trước, theo mẫu Versatran củacông ty AFM hoạt động định trước, cho đến các dạng robot tự thích nghi, đủ thôngminh để tự giải quyết những nhiệm vụ mà con người đặt ra cho trong điều kiện thayđổi của môi trường Nhờ đó robot ngày nay có vai trò quan tọng trog sản xuất côngnghiệp, đặc biệt là trong các hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) và hệ thống sản xuấttích hợp mấy tính (CIM) Từ đó trở đi con người tiếp tục phát triển và nghiên cứurobot để ứng dụng trong quá trình tự động hóa trong quá trình sản xuất từ đó tang hiệuquả kinh doanh Chuyên ngành khoa học về Robot “Robotics” đã trở thành một lĩnhvực rộng trong khoa học, bao gồm các vấn đề cơ cấu động học, động lực học, quĩ đạochuyển động, chất lượng điều khiển… Tùy thuộc vào mục đích và phương thức tiếpcận, chúng ta có thể tìm hiểu lĩnh vực này ở nhiều khía cạnh khác nhau

Hiện nay có thể phân biệt các loại Robot ở 2 mảng chính: Các loại robot côngnghiệp (cánh tay máy) và các loại robot di động (mobile robot) Mỗi loại có những ứngdụng và đặc tính khác nhau Ngoài ra, trong các loại robot công nghiệp còn được phânchia theo cấu tạo động học của nó: Robot nối tiếp (series robot) và robot song song(parallel robot)

Các ứng dụng của robot:

Các loại robot tham gia vào quá trình sản xuất cũng như đời sống sinh hoạt củacon người, nhằm nâng cao năng suất dây chuyền công nghệ, giảm giá thành và nângcao chất lượng sản phẩm tạo ra Robot có thể thay thế con người làm việc ổn định caobằng các thao tác đơn giản và hợp lý, đồng thời có khả năng thay đổi công việc đểthích nghi với sự thay đổi của quy trình công nghệ Ngoài ra, Robot có thể làm thaythế con người trong những công việc đơn giản nhưng dễ nhầm lẫn và nhàm chán.Bên cạnh đó, một ưu điểm nổi bật của robot là môi trường làm việc Chúng cóthể làm việc trong những môi trường độc hại, ẩm ướt, bụi bặm hay nguy hiểm Ởnhững môi trường làm việc có hóa chất như các nhà máy hóa chất, các nhà máy phóng

xạ, trong lòng đại dương, tại các hành tinh khác… thì việc ứng dụng robot để cải thiệnđiều kiện làm việc là rất hữu dụng

Một số lĩnh vực ứng dụng

- Ứng dụng trong các lĩnh vực sản xuất cơ khí

Trong lĩnh vực cơ khí, robot được ứng dụng khá phổ biến nhờ khả năng hoạtđộng chính xác và tính linh hoạt cao Các loại robot là một ứng dụng quan trọng trongcác nhà máy sản xuất oto, sản xuất các loại vỏ bọc cơ khí…Ngoài ra ta con ứng dụngrobot trong các công nghệ đúc, một môi trường nóng bức, bụi bặm và các thao tác luônđòi hỏi độ tin cậy

- Ứng dụng trong lĩnh vực gia công lắp ráp

Các thao tác này thường được tự động hóa bởi các robot được gia công chính xác

và tin cậy cao

- Ứng dụng trong các hệ thống y học, quân sự, khảo sát địa chất

Ngày nay, việc sử dụng Robot trong các linh vực trên rất được quan tâm Nhờkhả năng hoạt động ổn định và chính xác, Robot, đặc biệt là tay máy được dùng trong

kĩ thật dò tìm, bệ phóng, và trong các ca phẫu thuật y khoa với độ tin cậy cao

1.2 Tìm hiểu về robot SCARA

1.2.1 Định nghĩa về Robot công nghiệp

Lĩnh vực nghiên cứu về Robot hiện nay rất đa dạng Trong đồ án này, chúng emchỉ trình bày những kiến thức chủ yếu về robot công nghiệp, tức là cánh tay máy Cácbài toán cân bằng lực, các bài toán động học là những nền tảng cơ bản để có thểnghiên cứu về lĩnh vực này Tùy thuộc vào mỗi quốc gia, tổ chức và mục đích sửdụng, chúng ta có nhiều định nghĩa về Robot công nghiệp vì vậy trong nhiều tài liệukhác nhau sẽ có những định nghĩa khác nhau Theo ISO (International StandardsOrganization) thì: Robot công nghiệp là tay máy đa mục tiêu, có một số bậc tự do, dễdàng lập trình và điều khiển tự động, dùng để tháo lắp phôi, dụng cụ hoặc các vật dụngkhác Do chương trình thao tác có thể thay đổi nên thực hiện được nhiều nhiệm vụ đadạng Theo tiêu chuẩn của Mỹ RIA (Robot Institute of America) định nghĩa Robot làloại tay máy vạn năng có thể lặp lại các chương trình đã được thiết kế để di chuyển vậtliệu, chi tiết, dụng cụ hay thiết bị chuyên dụng, thông qua các chương trình chuyểnđộng có thể thay đổi dể hoàn thành các nhiệm vụ khác nhau.

1.2.2 Tổng quan Robot SCARA

Robot SCARA là một trong những robot phổ biến nhất trong công nghiệp.Chuyển động của Robot này rất đơn giản nhưng lại phù hợp với các dây chuyền vàứng dụng hữu hiệu trong nhiệm vụ nhặt và đặt sản phẩm Robot SCARA (SelectivelyCompliant Articulated Robot Arm) có nghĩa là tay máy lắp ráp chọn lọc

Hình 1.1 Cấu trúc đơn giản của Robot SCARACấu trúc động học của loại robot này thuộc hệ phỏng sinh, có các trục quay, cáckhớp đều thẳng đứng Nó có cấu tạo 2 khớp ở cánh tay, một khớp ở cổ tay và một

khớp tịnh tiến Các khớp quay nhờ hoạt động cơ điện có phản hồi vị trí Khớp tịnh tiếnhoạt động nhờ xy-lanh khí nén, trục vít hoặc thanh răng.

Hình 1.2 Robot SCARA của hãng ABB Hình 1.3 Robot SCARA của hãng

HI Phần động cơ đã bị rỉ sét do để lâu trong môi trường ẩm thấp và bụi bặm

- Phần mạch điều khiển động cơ đã bị mất

- Dây dẫn điện, dây đai truyền động đã bị hỏng, đứt nhiều và không thể tiếp tục

sử dụng

- Phần mô hình cơ đã lâu không dùng và các khớp không còn được linh hoạtnhư ban đầu

Hình 1.4 Phần cơ khí của robot SCARA trước khi làm lạib) Mục tiêu

Từ tình trạng của mô hình như đã nêu ở trên, chúng em nhận ra nhiệm vụ cấpthiết ngay lúc này là phải sửa chữa phần lực, thiết kế phần điều khiển, lắp đặt lại hệthống mô hình để từ đó có thể đưa mô hình vào phục vụ việc giảng dạy trong trường

và tham khảo cho các sinh viên khóa sau muốn nghiên cứu sâu về hệ thống robotSCARA

- Thay mới các động cơ truyền động cho các khớp

- Thiết kế hệ truyền động một chiều cho mỗi khớp của động cơ

- Thiết kế mạch nguồn để cung cấp đủ cho 3 động cơ tại 3 khớp, các mạch lực,mạch điều khiển

- Đi lại toàn bộ dây dẫn điện, dây khí nén (nếu có)

- Đưa mô hình chạy thử nghiệm, sửa lỗi và đưa vào sử dụng.

Chương 2 TÌM HIỂU VỀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHO

ROBOT SCARA

2.1 Cấu trúc tổng quan hệ truyền động điều khiển vị trí (quỹ đạo)

Hệ thống truyền động điện là một tập hợp các thiết bị như: thiết bị điện, thiết bịđiện tử, phục vụ cho việc biến đổi năng lượng điện- cơ cũng như gia công truyền tínhiệu thông tin để điều khiển quá trình biến đổi năng lượng đó Cấu trúc chung của hệtruyền động điện, bao gồm 2 phần chính:

Phần lực: là bộ biến đổi và động cơ truyền động Các bộ biến đổi thường dùng là

bộ biến đổi máy điện (máy phát một chiều, xoay chiều), bộ biến dổi từ (khuếch đại từ

và cuộn kháng bão hòa), bộ biến đổi điện tử (chỉnh lưu tiristo, bộ biến tần transistor.Động cơ điện bao gồm: động cơ một chiều, xoay chiều đồng bộ, không đồng bộ và cácloại động cơ đặc biệt khác…

Phần điều khiển: gồm các cơ cấu đo lường, các bộ diều chỉnh truyền động và

công nghệ, ngoài ra còn có các thiết bị điều khiển, đóng cắt phục vụ công nghệ và chongười vận hành Đồng thời một số hệ truyền động có cả mạch ghép nối với các thiết bị

tự động khác trong một dây truyền sản xuất Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, khôngphải hệ truyền động nào cũng có cấu trúc đầy đủ như vậy

Chu trình phản hồi – xác định sai số – triệt tiêu sai số được gọi là mạch vòng điềukhiển kín Hệ truyền động một chiều này gồm 3 vòng điều khiển lồng vào nhau: trongcùng là vòng điều khiển dòng điện, vòng tiếp theo là vòng điều khiển tốc độ, cuốicùng, cũng là vòng ngoài cùng- vòng điều khiển tốc độ

- Đo I,𝟂,𝞿 và là và các và thiết và bị và o và lườngđiều chỉnh

Động cơ được dùng trong một hệ truyền động vị trí (quỹ đạo) có thể là động cơđiện một chiều, động cơ không đồng bộ xoay chiều, động cơ bước, động cơ servo.Cácđộng cơ này sẽ được cấp nguồn thông qua bộ biến đổi

Các bộ biến đổi thường dùng là các bộ chỉnh lưu có điều khiển tiristor, các bộbiến tần, các bộ băm xung một chiều,…

Các bộ điều khiển này có 2 chức năng:

- Biến đổi năng lượng để cung cấp cho động cơ (AC-DC, DC-DC,DC-AC,…)

- Mang thông tin về dòng điện, tốc độ, vị trí để điều khiển các thông số đầu ra

bộ biến đổi

2.2.1 Cấu trúc chung

Hình 2.2 Cấu trúc chung của hệ truyền động một chiều điều khiển vị trí

Hệ truyền động điện một chiều thường được phân loại:

- Hệ điều chỉnh tự động truyền động duy trì lượng đặt trước không đổi

(Duy trì vận tốc không đổi, duy trì mo-men không đổi)

- Hệ điều chỉnh tự động truyền động tùy động( hệ bám) là hệ điều chỉnh vị trí,điều khiển theo lượng đặt trước biến thiên

(truyền động quay ang-ten, quay rada, các máy phay kim loại)

- Hệ điều chỉnh tự động truyền động theo chương trình, bản chất là điều khiển

vị trí nhưng đại lượng điều khiển tuân theo một chương trình cụ thể

(các đại lượng ở đây thường là các quỹ đạo chuyển động trong không gian)

2.2.2 Mạch vòng dòng điện

Mạch vòng dòng điện có chức năng tăng đáp ứng của dòng điện khi điều khiểnđộng cơ điện một chiều , hạn chế dòng điện chạy trong cuộn dây động cơ không vượtqua ngưỡng cho phép Mặt khác nhiệm vụ của bộ điều khiển là thiết lập giá trị dòngbằng giá trị điều khiển trước ảnh hưởng của nhiễu

Đây là mạch vòng cơ bản, có chức năng cơ bản là trực tiếp hay gián tiếp xác địnhmô-men kéo của động cơ, ngoài ra còn bảo vệ, điều chỉnh gia tốc

2.2.5 Nhận xét

Hệ truyền động một chiều có ưu điểm khi động cơ một chiều có đặc tính điềuchỉnh tốc độ rất tốt, hệ điều khiển đơn giản, không quá phức tạp và giá thành khá rẻ sovới các hệ truyền động khác

2.3 Hệ truyền động servo xoay chiều

2.3.1 Cấu trúc chung

Hình 2.3 Driver và động cơ servo của hệ servo xoay chiềuĐộng cơ servo được sử dụng trong các hệ thống điều khiển chuyển động để cungcấp một lực cơ học cụ thể trong khoảng thời gian nhất định Để đạt được điều này,chúng ta phải điều khiển vị trí, vận tốc và mô men của động cơ servo theo yêu cầu ứngdụng Để hoạt động chuẩn xác, động cơ servo phải kết hợp với:

 Controller – thường là PLC hoặc bộ điều khiển chuyển động chuyên dụng sẽchạy chương trình điều khiển để thực hiện đúng theo yêu cầu kỹ thuật của ứngdụng

 Driver – Thiết bị điện tử có chức năng cung cấp đủ năng lượng cho động cơtheo đúng cách, đúng thời điểm

 Encoder– tạo phản hồi về hoạt động của động cơ

Bộ điều khiển và động cơ servo cùng hoạt động để vận hành trong chế độ mạchvòng kín Khi sử dụng mạch phản hồi, vị trí thực tế, vận tốc hay mô men của động cơservo được so sánh với lệnh chuyển động và bất kỳ sai số nào giữa các cặp giá trị trênđều được xác định Sau đó, bộ điều khiển động cơ servo sẽ sử dụng các thông tin sai sốnày để điều chỉnh hoạt động của động cơ theo thời gian thực, sao cho quá trình hoạtđộng của động cơ đáp ứng được yêu cầu của ứng dụng Mạch vòng điều khiển được

xử lý bởi bộ điều khiển động cơ servo, bộ điều khiển chuyển động hoặc cả hai tùythuộc vào yêu cầu điều khiển Để đạt được chuyển động như mong muốn cho ứng

dụng của mình, chúng ta có thể tách riêng các mạch vòng điều khiển cho vị trí, vận tốc

và mô-men Không phải tất cả các ứng dụng điều khiển đều bao gồm cả ba dạng mạchvòng điều khiển vừa nêu Nhiều ứng dụng chỉ gồm có mạch vòng dòng điện và mạchvòng tốc độ dùng cho điều khiển tốc độ Nhiều ứng dụng lại cần có cả ba mạch vòngđiều khiển để điều khiển vị trí

2.3.2 Mạch vòng dòng điện (Current Loop)

Mô men của động cơ Servo là lực tạo ra từ chuyển động quay của rotor động cơ

Mô men tạo ra tỷ lệ thuận với dòng điện hiệu dụng chạy trong cuộn dây stator củađộng cơ Dòng hiệu dụng càng cao, mô-men sinh ra càng lớn Bộ điều khiển động cơservo đo trị số dòng hiệu dụng chạy trong cuộn dây stator và dùng phản hồi giá trị này

để tự động điều chỉnh dòng điện trong động cơ theo thời gian thực nhằm đáp ứng đượcyêu cầu mô men của ứng dụng Mạch vòng dòng điện đôi khi được hiểu là mạch vòng

mô men

2.3.3 Mạch vòng tốc độ (Velocity Loop)

Tốc độ ở đây được hiểu là vận tốc và chiều quay của động cơ servo Khi động cơservo tăng tốc hoặc giảm tốc, bộ mã hóa xung vòng quay sẽ gửi vận tốc và chiều quaythực tế tới bộ điều khiển động cơ servo hoặc gửi trực tiếp tới bộ điều khiển chuyểnđộng Mạch vòng tốc độ sẽ so sánh tốc độ đặt với tốc độ hiện tại, dựa vào sai số tốc độ

và các thông số căn chỉnh của mạch vòng, bộ điều khiển động cơ sẽ tự động điều chỉnhvận tốc động cơ theo thời gian thực để đạt được các yêu cầu của ứng dụng

Theo cách này, động cơ servo sẽ thực hiện đúng theo các thông số đã cài đặtngay cả khi điều kiện vận hành thay đổi Ví dụ như, nếu động cơ servo truyền độngcho một cơ cấu có trọng lượng lớn, động cơ sẽ rất khó để giảm tốc Trong trường hợpnày, động cơ có thể tăng mô men nghịch để dừng tải trong khoảng thời gian và khoảngcách theo yêu cầu của ứng dụng

2.3.4 Mạch vòng vị trí (position Loop)

Vị trí được hiểu là vị trí góc tuyệt đối của trục động cơ servo hoặc trong vàitrường hợp, là vị trí của thiết bị truyền động bởi động cơ servo Khi động cơ servothay đổi vị trí, bộ mã hóa xung vòng quay của động cơ servo sẽ gửi phản hồi vị trí thực

tế của trục động cơ tới bộ điều khiển động cơ servo hoặc có thể gửi tín hiệu trực tiếp

tới bộ điều khiển chuyển động Mạch vòng vị trí sẽ tiến hành so sánh vị trí đặt và vị tríthực tế; từ sai số nhận được và các thông số căn chỉnh của mạch vòng, bộ điều khiển

tự động điều chỉnh vị trí trục quay động cơ theo thời gian thực để triệt tiêu sai lệch vịtrí

Theo cách này, động cơ servo sẽ thực hiện chính xác theo thông số đã đặt trướcngay cả khi điều kiện vận hành thay đổi Ví dụ như, nếu thiết bị truyền động bởi động

cơ servo trở nên khó di chuyển, bộ điều khiển động cơ servo sẽ điều khiển tăng mômen sinh ra và/hoặc điều khiển động cơ vận hành trong khoảng thời gian lâu hơn đểđạt được vị trí mong muốn bất chấp ma sát của cơ cấu truyền động

2.3.5 Nhận xét

- Hệ servo xoay chiều thường được lắp đặt theo kiểu module

- Hệ servo xoay chiều có độ chính xác và chất lượng động học rất cao đối vớiquá trình chuyển động

2.4 Kết luận (chọn phương án, đặt mục tiêu nhiệm vụ)

Qua quá trình khảo sát và cân nhắc giữa các phương án chọn hệ truyền động.Chúng em đã đưa ra những phương án lựa chọn sau:

 Chọn:

Lựa chọn động cơ một chiều kích từ nam châm vĩnh cửu có sẵn hộp số và tỉ sốtruyền động phù hợp với mục tiêu yêu cầu thiết kế lắp ráp sao cho tốc độ động cơ lúckhông tải sau khi qua hộp số khoảng 89 vòng/phút và khi có tải khoảng 60 vòng/ phúttức tươn đương 1 vòng/giây.

Động cơ có tích hợp sẵn encoder nhằm đo tín hiệu tốc độ và góc quay truyền về

vi điều khiển nhằm điều khiển tốc độ, vị trí

Thông số động cơ DC như sau:

Hình 2.4 Động cơ DC CHP-36GP-555-ABHLL có Encoder gắn sau

- Động cơ DC 24V, công suất tối đa 100W

- Có hộp số tích hợp sẵn, tỉ số truyền động 139

- Tốc độ quay (có hộp số) là 89 rpm

- Có Encoder 2 kênh tích hợp sẵn

Chương 3 THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH DÒNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU CHO KHỚP

ROBOT

3.1 Thiết kế mạch lực

3.1.1 Phân tích phương án mạch lực

a) Chỉnh lưu có đảo chiều

Chỉnh lưu đảo chiều có thể đấu song song ngược hay bắt chéo nhau Tuy nhiênkiểu đấu song song ngược sẽ thường được sử dụng trong thực tế Các bộ chỉnh lưu có

Hình 3.1 Chỉnh lưu có đảo chiều đấu song song ngược

thể là chỉnh lưu hình tia hoặc là chỉnh lưu cầu Tín hiệu điều khiển sẽ quyết định 1trong 2 bộ chỉnh lưu làm việc khi động cơ chạy thuận hay chạy nghịch.

Đây là sơ đồ cầu chỉnh lưu cầu một pha điển hình đối với dải công suất thấp vàđược dử dụng rộng rãi trong thực tế Một trong những ưu điểm chỉnh lưu cầu chính làkhông nhất thiết phải có biến áp nguồn Khi điện áp ra tải phù hợp với cấp điện ápnguồn xoay chiều ta có thể mắc nối tiếp trực tiếp mạch chỉnh lưu và điện lưới

Nhược điểm chung của các bộ chỉnh lưu là tổn hao nhiều trên van, độ đập mạchdòng điện khá lớn, hiệu suất thấp Vì vậy rất khó để sử dụng được trong các hệ thốngđòi hỏi tốc độ đáp ứng nhanh

Hình 3.2 Chỉnh lưu cầu tải RL

b) Xung áp đảo chiều

Bộ BXMC dùng van điều khiển hoàn toàn như MOSFET, IGBT tùy vào côngsuất của mạch lực Bộ BXMC có khả năng thực hiện điều chỉnh điện áp và đảo chiềudòng điện tải Các van làm nhiệm vụ như một khoá không tiếp điểm và có thể thựchiện đóng cắt với tần số cao Đối với bộ băm xung một chiều thì có một số phươngpháp điều khiển như:

Điều khiển độc lập, điều khiển không đối xứng và điều khiển đối xứng

Hình 3.3 Sơ đồ cấu trúc băm xung có đảo chiều

Băm xung đảo chiều có nhiều ưu điểm như hiệu suất cao vì tổn hao ở van dẫn bé.

Độ chính xác cao, ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường Ngoài ra các bộ bămxung có kích thước rất gọn và nhẹ Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm thì bộ băm xung cũng

có nhược điểm như là tần số đóng cắt lớn gây nhiễu cho các thiết bị xung quanh

Kết luận: Hệ thống điều khiển động cơ DC là một hệ thống yêu cầu cần đảo

chiều dòng điện cũng như tốc độ đáp ứng nhanh Kết hợp những phân tích trên ta cóthể thấy rằng bộ băm xung đảo chiều có nhiều điểm thuận lợi hơn so với chỉnh lưu đảochiều trong việc áp dụng cho hệ thống điều khiển động cơ DC Vì vậy trong thiết kếnày ta có thể sử dụng phương án bộ băm xung một chiều có đảo chiều cho mạch lực

3.1.2 Tính chọn và thiết kế mạch lực

a) Tính Toán chọn Van bán dẫn MOSFET

Ta chọn van theo 2 chỉ tiêu chính đó là chỉ tiêu dòng điện và chỉ tiêu điện áp

 Chỉ tiêu dòng điện: Với nguồn cấp của mạch lực là 24 VDC, điện trở tính toáncủa động cơ 3.3Ω, vậy ta có dòng điện lớn nhất có thể chạy trong cuộn dây là:

I max= 243,3=7,5( A) (3.1)

Ta chọn hệ số dự trữ dòng điện là 1,5 Vậy ta có:

I tbvan=1.5 × Imax=1,5 ×7,5 = 11,25 (A) (3.2)

 Chỉ tiêu điện áp: Với điện áp nguồn cấp là 24 V DC cho nên điện áp ngược mà

van phải chịu chính là 24 V DC, chọn hệ số dự trữ điện áp là 2 Ta có:

Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý băm xung đảo chiều điều khiển đối xứng

50ns

b) Tính toán mạch DRIVER cho MOSFET

- Bước 1: Xác định công suất mạch Drive

 Năng lượng E cần thiết để nạp điện cho các tụ ký sinh C GSvà C GD

E=Q G(U GSmax−U GSmin) (3.4) (Đối với MOSFET U GSmin=0 V ;UGSmax=12 V;Q G:là điện tích cần thiết)

I Gmax=(U Gmax−U Gmin)/(R G+R¿) (3.7)

 Điện trở R G có tác dụng làm giảm t on , t off, giảm tốc độ tăng áp dU DS

dt (cần lựachọn theo yêu cầu)

Hình 3.5 Đặc tính V GS=f (Q G) của MOSFET IRF3205Tính toán công suất và dòng đầu ra yêu cầu từ mạch driver cho MOSFETIRF3205 với tần số băm xungf sw=30 kHz,U GSmin=0 V , U GSmax=12V

 Từ đồ thị đặc tính để đưa điện áp U GS từ 0 lên 12V cần Q G=100 nC

 Năng lượng cần thiết

Hình 3.6 Mạch driver điều khiển 4 MOSFETc) Tính toán mạch đệm bảo vệ (Snubber Circuit)

Mạch đệm còn được gọi là mạch hỗ trợ, là các phần tử được đấu thêm cạnhMOSFET nhằm hỗ trợ cho van bán dẫn chủ yếu trong các giai đoạn khóa mở của nó

Vì vậy nhiệm vụ của mạch này là:

 Bảo đảm cho MOSFET luôn nằm trong vùng làm việc an toàn

 Hạn chế các tốc độ tăng áp d u/ d t và dòng điện d i/ d t.

 Hạn chế các xung áp và xung dòng

 Giảm tổn hao công suất trong quá trình động mở van

 Chuyển sự phát nhiệt trên van sang các phần tử hỗ trợ

 Giảm sóng nhiễu phát sinh khi van hoạt động

 Hiện nay có 2 loại mạch đệm hay được dùng là RC (điện trở mắc nối tiếp với tụđiện) và RCD (điện trở, tụ điện, diot) Đối với 2 loại mạch đệm RC va RCD thìmạch đệm RCD được đánh giá cao hơn mạch đệm RC ở ba điểm

 Cho phép giảm xung điện áp đỉnh

 Giảm tổn thất chuyển mạch trên van và mạch đệm

 Đảm bảo cho van làm việc trong vùng an toàn chắc hơn

Tuy nhiên trong thiết kế này chúng ta có thể sử dụng mạch đệm RC

Hình 3.7 Mạch đệm snubber bảo vệ vanTrong đó: C p và L p là tụ điện và điện cảm kí sinh của MOSFET.

Đối với van được chọn là IRF3205 có các giá trị C p = 300 pF và L p= 12.5nF

Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý sử dụng mạch driver IR3205 cho MOSFET

3.2 Thiết kế mạch điều khiển

3.2.1 Yêu cầu công nghệ mạch điều khiển

Từ phương án mạch lực như trên, ta đưa ra yêu cầu chung đối với mạch điềukhiển :

- Tạo được xung mở MOSFET có biên độ điện áp khoảng 10V, độ rộng theo yêucầu điều khiển Tạo được xung khóa MOSFET có biên độ điện áp là 0V, độrộng theo yêu cầu

- Tạo được 2 kênh điều khiển cấp cho driver để điều khiển 4 van MOSFET riêngbiệt

- Có khả năng chống nhiễu xung điều khiển đưa vào van

- Đảm bảo các van đóng, mở an toàn tức là nhóm van này khóa chắc chắn thìnhóm van còn lại mới được mở và phạm vi điều chỉnh góc điều khiển ϒ maxđến

ϒ min tương ứng với phạm vi thay đổi điện áp ra tải của mạch lực.

- Tần số làm việc của mạch điều khiển là f sw= 30 kHz.

3.2.2 Phân tích chọn phương án mạch điều khiển

Với những yêu cầu công nghệ mạch lực như trên, ta nghiên cứu các phương ánđiều khiển mạch lực như sau:

a) Phương pháp điều khiển riêng

- Nguyên lý:

Trong phương pháp này các van được chia thành hai nhóm Q1, Q2 và Q3, Q4.Hai nhóm van không làm việc đồng thời, mỗi nhóm phụ trách một chiều của dòng điệntải và hoạt động khi chiều dòng điện do nhóm phụ trách Đến lượt mình, trong mỗinhóm các van cũng không chạy giống nhau, thường một van luôn luôn được điềukhiển mở, chỉ có một van còn lại được đóng-ngắt theo nguyên lý băm xung

+ -

+ -

Hình 3.9 Băm xung một chiều có đảo chiều, điều khiển riêng

Sơ đồ thay thế băm xung một chiều cấp dòng điện dương cho tải, lúc đó hai vanQ3, Q4 hoàn toàn bị khóa, không hề tham gia với hoạt động của mạch Đồ thị làm việctrên hình 3.9 ở trạng thái van Q1 luôn dẫn còn van Q2 được điều khiển theo băm xung.Trong khoảng (0 – t0) dòng điện it chảy từ nguồn E qua Q1 – tải – Q2 rồi vềnguồn, nên ta có U t = E

Trong khoảng từ t0 đến T, điều khiển khóa van Q2, dòng điện buộc phải tiếp tụcchảy theo chiều cũ nên dòng i2 này sẽ chạy vòng qua đi-ốt D3, có nghĩa là tải bị ngắnmạch và do đó Ut = 0 Nếu trong giai đoạn này năng lượng tích lũy ở điện cảm đã kịp

phóng hết thì dòng tải về được đến không và mạch sẽ rơi vào chế độ dòng điện giánđoạn.

Để dòng điện tải đảo dấu sang âm, cần khóa hẳn nhóm van Q1, Q2 và để nhómvan Q3, Q4 hoạt động: van Q3 luôn dẫn và Q4 đóng ngắt theo nguyên lý băm xung

- Điều khiển:

Khối điều khiển băm xung một chiều đảo chiều phải điều hành hoạt động 4 vanlực để vừa đảo chiểu được dòng tải vừa điều chỉnh được điện áp ra tải Do đó sơ đồcấu trúc cần có khâu phân phối xung cho các van theo quy luật mở - khóa van củaphương pháp điều khiển được sử dụng Số lượng khâu khuếch đại xung cũng tăng lênbằng số lượng van lực

Sơ đồ cấu trúc của mạch điều khiển băm xung một chiều đảo chiều theo nguyênlý điều chỉnh độ rộng xung (PWM) cho một chiều dòng tải Để điều khiển hai chiềudòng tải cần có khâu xác định chiều dòng theo tín hiệu chủ đạo (U cd) để cho phép khối

điều khiển của từng chiều hoạt động

Khi điện áp chủ đạo dương và U cd > U ng (đặt nhờ P1) thì OA2 đặt lên mức cao

tương ứng lôgic “1” cho phép nhóm thuận Q1, Q2 hoạt động

Khi điện áp chủ đạo dương và U cd < U ng (đặt nhờ P2) thì OA3 đặt lên mức cao

tương ứng lôgic “1” cho phép nhóm thuận Q3, Q4 hoạt động

b) Phương pháp điều khiển đối xứng

- Nguyên lý:

Trong phương pháp này các van được chia thành hai nhóm Q1, Q2 và Q3, Q4.Chúng hoạt động ở bất kỳ chiều dòng tải nào Van cùng nhóm được điều khiển nhưnhau (cùng mở hoặc cùng khóa) nhưng hai nhóm được điều khiển trái trạng thái: điềukhiển mở nhóm này thì phải điều khiển khóa nhóm kia

Qua đồ thị điều khiển 4 van, ta thấy:

Hình 3.10 Băm xung một chiều đảo chiều điều khiển đối xứng

 Trong khoảng (0 – t0): Q1, Q2 mở, còn Q3, Q4 khóa nên Ut = E

 Trong khoảng (t0 – T): Q1, Q2 mở, còn Q3, Q4 khóa nên Ut = –E

Do đó điện áp ra tải có quy luật điều chỉnh khác

 Với γ=0,5 thì điện áp tải bằng không

Như vậy vẫn chỉ điều chỉnh tham số γ trong phạm vi (0 – 1) đã làm điện áp ra tảikhông những thay đổi về giá trị mà cả về dấu, tức là đảo chiều được

Hình 3.11 Băm xung đảo chiều điều khiển đối xứng, các chế độ dòng điệnHai đồ thị cuối cùng ở hình 3.11 thể hiện trạng thái dòng điện trong các trườnghợp vừa nói trên Như vậy với phương pháp điều khiển này không thể có chế độ dòngđiện gián đoạn, dòng điện sẽ liên tục chảy, hoặc theo chiều này hoặc theo chiềukia.Nếu điện cảm lớn mạch sẽ hoạt động ở chế độ 4 van (2 mosfet và 2 diode).

- Điều khiển:

Hình 3.12 Sơ đồ cấu trúc mạch theo phương pháp điều khiển đối xứng

Do phương pháp này điều khiển đóng ngắt hai van của cùng một nhóm giốngnhau, chúng sẽ có chung tín hiệu điều khiển và chỉ tách ra ở khối khuếch đại xung

Quan hệ giữa hai nhóm là đảo của nhau, vì vậy tín hiệu điều khiển cũng đơn giản chỉ

có lôgic đảo (mạch NOT)

Điểm cần chú ý là do có mạch tạo trễ mở van để chống hiện tượng ngắn mạchxuyên thông giữa hai van mắc thẳng hàng (Q1, Q4 và Q3, Q2) do các van đều có đặcđiểm là thời gian khóa chậm hơn thời gian để mở

c) Phương pháp điều khiển không đối xứng

- Nguyên lý:

Trong phương pháp này cả 4 van lực đều hoạt động, nhưng các van điều khiểnkhác nhau tùy theo chiều dòng tải cần có

Hình 3.13 là sơ đồ thay thế khi băm xung một chiều khi dòng điện dương tải, lúc

đó van Q3 hoàn toàn bị khóa, van Q2 lại luôn luôn được điều khiển dẫn, còn hai vanQ1, Q4 đóng - ngắt theo nguyên lý băm xung

Hình 3.13 Băm xung một chiều đảo chiều, điều khiển không đối xứng, luật điều khiển

tạo chiều dòng tải dươngTrong khoảng (0 – t0), dòng điện i1 chảy từ nguồn E qua hai van Q1, Q2 có U t =

Với tải RL có thể xuất hiện chế độ dòng điện gián đoạn nếu năng lương tích lũy

ở điện cảm kịp phóng hết ở giai đoạn (t0 – T)

Với tải RLE do tải chứa sức điện động E t nên dòng tải có thể đảo chiều sau khi

năng lượng tích lũy ở điện cảm L t đã giải phóng hết năng lượng Như vậy không thể có

chế độ dòng điện gián đoạn Biểu thức luật điều chình điện áp ra vẫn là U t = yE nhưng

quy luật dòng điện sẽ khác vì có sự tham gia của E t.

Để dòng điện tải âm (đảo chiều) cần thay đổi toàn bộ cách điều khiển 4 van lực,lúc đó van Q1 hoàn toàn bị khóa, van Q4 lại luôn luôn được điều khiển dẫn, còn haivan Q2, Q3 đóng - ngắt theo nguyên lý băm xung

- Điều khiển:

Theo nguyên lý hoạt động ta thấy ở phương pháp này cũng cần luôn điều khiển

cả 4 van đồn thời, nhưng luật điều khiển của chúng lại khác nhau phụ thuộc chiềudòng tải Do đó mạch điều khiển cần phải có:

Hai khâu phân phối xung cho mỗi chiều dòng tải, mà thực chất là hai mạch lôgicthực hiện luật đóng/ngắt van theo sựa phối hợp cả 4 van đồng thời, để đơn giản gọi làkhối lôgic chạy thuận và lôgic chạy ngược

Khâu xác đình chiều dòng để chọn khối lôgic đều khiển

Chỉ có 4 van mà lại hai luật khác nhau nên cần mạch ghép chung lại từ hai luậtđơn giản bằng mạch lôgic OR

Do lại có hai van thẳng hàng đóng/ngắt cùng thời điểm nên buộc phải có khâu trễ

để chống ngắn nguồn

Sơ đồ cấu trúc điều khiển theo phương pháp không đối xứng: trên sơ đồ chỉ dùngmột khối xác định độ rộng xung t0 chung cho cả hai chiều dòng

Ưu và nhược điểm của phương pháp điều khiển không đối xứng:

- Ưu điểm : Chất lượng điện áp ra tốt nhất

- Nhược điểm : Khó điều khiển, cấu trúc phức tạp, và dòng điện có thể khôngliên tục