Cơ khí chế tạo máy - Cơ sở tự động

Moân hoïc CÔ SÔÛ TÖÏ ÑOÄNG Biên soạn: TS. Huỳnh Thái Hoàng ề ểBộ môn đi u khi n tự động Khoa Điện – Điện Tử Đại học Bách Khoa TPHCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn Homepage: www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ Giảng viên: HTHoàng, NVHảo, NĐHoàng, BTHuyền, HHPhương, HMTrí 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 1 Ch 1 Giới hiệ ề hệ hố điề khiể độ Noäi dung moân hoïc  ương : t u v t ng u n tự ng  Chương 2: Mô hình toán học hệ thống liên tục  Chương 3: Đặc tính động học  Chương 4: Đánh giá tính ổn định của hệ thống  Chương 5: Chất lượng của hệ thống điều khiển  Chương 6: Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục  Chương 7: Mô tả toán học hệ rời rạc  Chương 8: Phân tích hệ rời rạc  Chương 9: Thiết kế hệ rời rạc  Chương 10: Ứng dụng 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 2 Gi ù h ù h á ñi à khi å ñ Taøi lieäu tham khaûo  ao trìn : Ly t uyet eu en töï oäng Nguyeãn Thò Phöông Haø – Huyønh Thaùi Hoaøng NXB Ñaïi hoïc Quoác Gia TPHCM  Baøi taäp: Baøi taäp ñieàu khieån töï ñoäng Nguyeãn Thò Phöông Haø NXB Ñaïi hoïc Quoác Gia TPHCM Th kh û á û ù øi li ä ù ù ø kh ù am ao: tat ca cac ta eu co cac tö oa: control, control theory, control system, feedback control TD: Automatic Control Systems, B. C. Kuo. Modern Control Engineering, K. Otaga. Modern Control System Theory and Design, S.M. Shinners Feedback Control Systems J V De Vegte 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 3 , . . . Chöông 1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 4 Khái iệ điề khiể Noäi dung chöông 1  n m u n  Các nguyên tắc điều khiển  Các phần tử trong hệ thống điều khiển tự động  Phân loại hệ thống điều khiển tự động  Một số ví dụ về các hệ thống điều khiển 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 5 à à åKhaùi nieäm ve ñieu khien 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 6  Thí d 1 L ùi ti â iöõ t á ñ ä å ñò h 40k /h Khaùi nieäm veà ñieàu khieån uï : a xe, muïc eu g oc o xe on n v= m Maét quan saùt ñoàng hoà ño toác ñoä  thu thaäp thoâng tin. Boä naõo ñieàu khieån taêng toác neáu v<40km/h, giaûm toác neáu v>40km/h û xö lyù thoâng tin  Tay giaûm ga hoaëc taêng ga  taùc ñoäng leân heä thoáng Keát quaû cuûa quaù trình ñieàu khieån treân: xe chaïy vôùi toác ñoä “gaàn” baèng 40km/h.  Ñònh nghóa: Ñieàu khieån laø quaù trình thu thaäp thoâng tin, xöû lyù thoâng tin vaø taùc ñoäng leân heä thoáng ñeå ñaùp öùng cuûa heä thoáng “gaàn” vôùi muïc ñích ñònh tröôùc. Ñieàu khieån töï ñoäng laø quaù trình 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 7 ñieàu khieån khoâng coù söï taùc ñoäng cuûa con ngöôøi. Heä thoáng ñieàu khieån möïc chaát loûng ñôn giaûn 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 8 Ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô hôi nöôùc 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 9 Ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô hôi nöôùc 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 10 ù ù û h h á kh h û à Taïi sao caàn phaûi ñieàu khieån töï ñoäng  Ñap öng cua eä t ong oâng t oa maõn yeâu cau  Taêng ñoä chính xaùc  Taêng hieäu quaû kinh teá 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 11 Caùc thaønh phaàn cô baûn cuûa heä thoáng ñieàu khieån 3 h ø h h à b û ñ ái b ñi à khi å û bi át an p an cô an: o töôïng, oä eu en, cam en Bộ điều khiển y(t)r(t) Đối tượng u(t)e(t)  ế yht(t) Cảm bi n Các ký hiệu viết tắt:  r(t): tín hiệu đặt hay tín hiệu chuẩn  u(t): tín hiệu và của đối tượng điều khiển  (t): tín hiệu ra của đối tượng điều khiểny  yht(t): tín hiệu hồi tiếp  e(t): sai số 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 12 Ñoái töôïng  Raát ña dangï  Caùc lôùp ñoái töôïng cô baûn:  Ñieän  Cô  Nhi äte  Löu chaát  Hoùa  Heä thoáng thöïc teá coù theå bao goàm trong noù nhieàu quaù trình cô baûn 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 13 Caûm bieán  Caûm bieán nhieät ñoä  Caûm bieán vò trí  Caûm bieán toác ñoä  Caûm bieán gia toác  Caûm bieán khoaûng caùch  Caûm bieán löu löôïng  Caûm bieán möùc  Caûm bieán aùp suaát  Caûm bieán löïc  Caûm bieán maøu saéc  Caûm bieán noàng ñoä,... 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 14 Boä ñieàu khieån  Cô  Ñieän  Ñieàu khieån töông tö (analog)ï  Ñieàu khieån soá (digital) Ñi à khi å d ø i öû l ù i ñi à khi å DSP eu en ung v x y, v eu en,  Ñieàu khieån duøng maùy tính à å à å Ñieu khien duøng caùc boä ñieu khien laäp trình (PLC) 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 15 Caùc baøi toaùn cô baûn trong lónh vöïc ñieàu khieån töï ñoäng Ph í h h h á Ch h h á ñ ñ bi á á ù ø aân t c eä t ong: o eä t ong töï oäng aõ et cau truc va thoâng soá. Baøi toaùn ñaët ra laø tìm ñaùp öùng cuûa heä thoáng vaø ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa heä.  Thieát keá heä thoáng: Bieát caáu truùc vaø thoâng soá cuûa ñoái töôïng ñieàu khieån. Baøi toaùn ñaët ra laø thieát keá boä ñieàu khieån ñeå ñöôïc h ä th á th û õ ù â à à h át löôe ong oa man cac yeu cau ve c a ïng.  Nhaän daïng heä thoáng: Chöa bieát caáu truùc vaø thoâng soá cuûa heä thoáng. Vaán ñeà daët ra laø xaùc ñònh caáu truùc vaø thoâng soá cuûa heä thoáng. áMoân hoïc Cô sôû tự động chæ giaûi quyet baøi toaùn phaân tích heä thoáng vaø thieát keá heä thoáng. Baøi toaùn nhaän daïng heä thoáng seõ ñöôc nghieân cöùu trong moân hoc khaùc. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 16 ï ï Caùc nguyeân taéc ñieàu khieån 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 17 Nguyeân taéc 1: Nguyeân taéc thoâng tin phaûn hoài á h h á ñi à khi å ù h á l h b é b h ûi Muon eä t ong eu en co c at öôïng cao t ì at uoäc p a coù phaûi hoài thoâng tin, töùc phaûi coù ño löôøng caùc tín hieäu töø ñoái töôïng.  Caùc sô ñoà ñieàu khieån döïa treân nguyeân taéc phaûn hoài thoâng tin:  Ñieàu khieån buø nhieãu  Ñieàu khieån san baèng sai leäch Ñi à khi å h ái h eu en p o ôïp 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 18 Nguyeân taéc 1: Nguyeân taéc thoâng tin phaûn hoài (tt) S ñ à ñi à khi å b ø hi ã ô o eu en u n eu n(t) Bộ điề khiể y(t)r(t) Đối t u(t) u n ượng 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 19 Nguyeân taéc 1: Nguyeân taéc thoâng tin phaûn hoài (tt) S ñ à ñi à khi å b è i l h ô o eu en san ang sa eäc n(t) Bộ điều khiển y(t)r(t)  Đối tượng u(t)e(t) Cảm biến yht(t) 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 20 Nguyeân taéc 1: Nguyeân taéc thoâng tin phaûn hoài (tt) S ñ à ñi à khi å k á h ô o eu en et ôïp n(t) y(t)r(t) u(t)e(t) Bộ điều khiển Đối tượng yht(t) Cảm biến 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 21 Nguyeân taéc 2: Nguyeân taéc ña daïng töông xöùng á ù h ñi à khi å ù h á l h ñ d û b Muon qua trìn eu en co c at öôïng t ì söï a aïng cua oä ñieàu khieån phaûi töông xöùng vôùi söï ña daïng cuûa ñoái töôïng. Tính ña daïng cuûa boä ñieàu khieån theå hieän ôû khaû naêng thu thaäp thoâng tin, löu tröõ thoâng tin, truyeàn tin, phaân tích xöû lyù, choïn quyeát ñònh,...  YÙ nghóa: Caàn thieát keá boä ñieàu khieån phuø hôïp vôùi ñoái töôïng. à á à å à Thí duï: Haõy so saùnh yeâu cau chat löôïng ñieu khien vaø boä ñieu khieån söû duïng trong caùc heä thoáng sau:  Ñieàu khieån nhieät ñoä baøn uûi (chaáp nhaän sai soá lôùn) vôùi ñieàu khieån nhieät ñoä loø saáy (khoâng chaáp nhaän sai soá lôùn).  Ñieàu khieån möïc nöôùc trong boàn chöùa cuûa khaùch saïn (chæ caàn à à å áñaûm baûo luoân coù nöôùc trong bon) vôùi ñieu khien möïc chat loûng trong caùc daây chuyeàn saûn xuaát (möïc chaát loûng caàn giöõ khoâng ñoåi). 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 22  Nguyeân taéc 3: Nguyeân taéc boå sung ngoaøi  Moät heä thoáng luoân toàn taïi vaø hoaït ñoäng trong moâi tröôøng cuï theå vaø coù taùc ñoäng qua laïi chaët cheõ vôùi moâi tröôøng ñoù. Nguyeân taéc boå sung ngoaøi thöøa nhaäân coù moät ñoái töôïng chöa bieát (hoäp ñen) taùc ñoäng vaøo heä thoáng vaø ta phaûi ñieàu khieån caû heä thoáng laãn hoäp ñen.  YÙ hó Khi thi át k á h ä th á tö ñ ä á h ä th á ù ùng a: e e e ong ï ong, muon e ong co co chaát löôïng cao thì khoâng theå boû qua nhieãu 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 23 Nguyeân taéc 4: Nguyeân taéc döï tröõ  Vì nguyeân taéc 3 luoân coi thoâng tin chöa ñaày ñuû phaûi ñeà phoøng caùc baát traéc xaûy ra vaø khoâng ñöôïc duøng toaøn boä löïc löôïng trong ñieàu kieän bình thöôøng. Voán döï tröõ khoâng söû duïng, nhöng caàn ñeå ñaûm baûo cho heä thoáng vaän haønh an toaøn. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 24 Nguyeân taéc 5: Nguyeân taéc phaân caáp  Moät heä thoáng ñieàu khieån phöùc taïp caàn xaây döïng nhieàu lôùp ñieàu khieån boå sung cho trung taâm. Caáu truùc phaân caáp thöôøng söû duïng laø caáu truùc hình caây.  Ña soá heä thoáng ñieàu khieån trong caùc daây chuyeàn saûn suaát hieän nay coù theå chia laøm 3 caáp:  Caáp thöïc thi: ñieàu khieån thieát bò, ñoïc tín hieäu töø caûm bieán.  Caáp phoái hôpï  Caáp toå chöùc vaø quaûn lyù 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 25 Nguyeân taéc 5: Nguyeân taéc phaân caáp Thí du: Heä SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)ï 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 26 Nguyeân taéc 5: Nguyeân taéc phaân caáp Thí du: Heä thoáng saûn xuaát linh hoat (FMS)ï ï 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 27 Nguyeân taéc 6: Nguyeân taéc caân baèng noäi  Moãi heä thoáng caàn xaây döïng cô cheá caân baèng noäi ñeå coù khaû naêng töï giaûi quyeát nhöõng bieán ñoäng xaûy ra. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 28 Phaân loaïi heä thoáng ñieàu khieån 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 29 Phaân loaïi döïa treân moâ taû toaùn hoïc cuûa heä thoáng á á û è Heä thong lieân tuïc: Heä thong lieân tuïc ñöôïc moâ ta bang phöông trình vi phaân. Heä thoáng rôøi rac: Heä thoáng rôøi rac ñöôc moâ taû baèng phöôngï ï ï trình sai phaân.  Heä thoáng tuyeán tính: heä thoáng ñöôïc moâ taû bôûi heä phöông trình vi áphaân/sai phaân tuyen tính. Heä thoáng phi tuyeán: heä thoáng moâ taû bôûi heä phöông trình vi phaân/sai phaân phi tuyeán.  Heä thoáng baát bieán theo thôøi gian: heä soá cuûa phöông trình vi phaân/ sai phaân moâ taû heä thoáng khoâng ñoåi. Heä thoáng bieán ñoåi theo thôøi gian: heä soá cuûa phöông trình vi phaân/ sai phaân moâ taû heä thoáng thay ñoåi theo thôøi gian. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 30 Phaân loaïi döïa treân soá ngoõ vaøo – ngoõ ra heä thoáng  Heä thoáng moät ngoõ vaøo – moät ngoõ ra (heä SISO): (Single Input – Single Output). Heä thoáng nhieàu ngoõ vaøo nhieàu ngoõ ra (heä MIMO): (Multi– Input –Multi Output). Ña soá caùc heä thoáng trong thöïc teá ñeàu laø heä phi tuyeán bieán ñoåi theo thôøi gian, nhieàu ngoõ vaøo, nhieàu ngoõ ra. Moân hoc Cô sôû tö ñoäng chæ ñeà caäp ñeán lyù thuyeát ñieàu khieån heäï ï tuyeán tính baát bieán, moät ngoõ vaøo, moät ngoõ ra 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 31 Phaân loaïi theo chieán löôïc ñieàu khieån  Muïc tieâu ñieàu khieån thöôøng gaëp nhaát laø sai soá giöõa tín hieäu ra vaø tín hieäu vaøo chuaån caøng nhoû caøng toát. Tuøy theo daïng tín hieäu vaøo maø ta coù caùc loai ñieàu khieån sau:ï  Ñieàu khieån oån ñònh hoùa: Neáu tín hieäu chuaån r(t) = const, ta goïi laø ñieàu khieån oån ñònh hoùa. Ñi à khi å th hö t ì h Tí hi ä ø ( ) l ø h ø h ñ åi eu en eo c ông r n : n eu vao r t a am t ay o theo thôøi gian nhöng ñaõ bieát tröôùc.  Ñieàu khieån theo doõi: Tín hieäu vaøo r(t) laø haøm khoâng bieát tröôùc theo thôøi gian. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 32 Lòch söû phaùt trieån lyù thuyeát ñieàu khieån  Ñieàu khieån kinh ñieån  Ñieàu khieån hieän ñaïi  Ñi à khi å th â i heu en ong m n 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 33 Ñieàu khieån kinh ñieån  Moâ taû toaùn hoïc duøng ñeå phaân tích vaø thieát keá heä thoáng laø haøm truyeàn.  Ñaëc ñieåm:  Ñôn giaûn  AÙp dung thuaän lôi cho heä thoáng tuyeán tính baát bieán moät ngoõï ï vaøo, moät ngoõ ra.  Kyõ thuaät thieát keá trong mieàn taàn soá.  Caùc phöông phaùp phaân tích vaø thieát keá heä thoáng:  Quyõ ñaïo nghieäm soá.  Ñ ë tí h t à á bi å ñ à N i t bi å ñ à B dac n an so: eu o yqu s , eu o o e.  Boä ñieàu khieån:  Sôùm treå pha 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 34  PID (Proportional – Integral – Derivative) Ñieàu khieån hieän ñaïi ế Moâ taû toaùn hoïc chủ y u duøng ñeå phaân tích vaø thieát keá heä thoáng laø phöông trình traïng thaùi.  Ñaëc ñieåm:  Coù theå aùp duïng cho heä thoáng phi tuyeán, bieán ñoåi theo thôøi gian, nhieàu ngoõ vaøo, nhieàu ngoõ ra.  Kyõ thuaät thieát keá trong mieàn thôøi gian  Caùc phöông phaùp thieát keá heä thoáng:  Ñieàu khieån toái öu.  Ñieàu khieån thích nghi.  Ñi à khi å b à öõeu en en v ng  Boä ñieàu khieån:  Hoài tieáp trang thaùi 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 35 ï Ñieàu khieån thoâng minh  Veà nguyeân taéc khoâng caàn duøng moâ hình toaùn hoïc ñeå thieát keá heä thoáng.  Ñaëc ñieåm: Moâ phoûng/baét chöôùc caùc heä thoáng thoâng minh sinh hoïc.  Boä ñieàu khieån coù khaû naêng xöû lyù thoâng tin khoâng chaéc chaén, coù khaû naêng hoïc, coù khaû naêng xöû lyù löôïng lôùn thoâng tin.  Caùc phöông phaùp ñieàu khieån thoâng minh  Ñieàu khieån môø (Fuzzy Control). Maïng thaàn kinh nhaân taïo (Neural Network).  Th ät t ù di t à (G ti Al ith )ua oan ruyen ene c gor m .  9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 36 Noäi dung moân hoïc Cô sôû ñieàu khieån töï ñoäng  N äi d hí h û â h Cô ôû t độ h û á ñ à á ñ áo ung c n cua mon oïc s ự ng c u yeu e cap en caùc phöông phaùp kinh ñieån phaân tích, thieát keá heä thoáng tuyeán tính, baát bieán, moät ngoõ vaøo, moät ngoõ ra. Do vaäy kieán thöùc coù ñöôïc töø moân hoïc giuùp kyõ sö coù theå phaân tích, thieát keá heä thoáng ñieàu khieån ôû caáp thöïc thi (caáp ñieàu khieån thieát bò trong heä thoáng ñieàu khieån phaân caáp). 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 37 Caùc moân hoïc lieân quan  Ñ å ù th å thi át k á ñöô ù h ä th á ñi à khi å ôû á thö thie co e e e ïc cac e ong eu en cap ïc thöïc teá, ngoaøi kieán thöùc veà lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng ngöôøi thieát keá caàn naém vöõng kieán thöùc caùc lieân quan nhö: Maïch ñieän, maïch ñieän töû  Ño löôøng coâng nghieäp  Kyõ thuaät soá, vi xöû lyù  Ño löôøng ñieàu khieån duøng maùy tính, 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 38 Caùc moân hoïc naâng cao lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng  Caùc PP ñieàu khieån hieän ñai seõ ñöôc ñeà caäp ñeán trong moân hoc:ï ï ï  Lyù thuyeát ñieàu khieån hiện đại(baäc Ñaïi hoïc).  Ñieàu khieån toái öu (baäc Cao hoïc).  Ñieàu khieån thích nghi beàn vöõng (baäc Cao hoïc).  Ñieàu khieån heä ña bieán (baäc Cao hoïc). à å á Ñieu khien heä phi tuyen (baäc Cao hoïc).  Caùc PP ñieàu khieån thoâng minh seõ ñöôïc ñeà caäp ñeán trong moân hoïc  Trí tueä nhaân tao vaø heä chuyeân gia (baäc Ñai hoc)ï ï ï  Heä thoáng ñieàu khieån thoâng minh (baäc Cao hoïc). Mang neuron nhaän dang, dö baùo vaø ñieàu khieån (baäc Cao hoc).ï ï ï ï  Caùc PP nhaän daïng heä thoáng seõ ñöôïc ñeà caäp ñeán trong moân hoïc: Moâ hình moâ phoûng (baäc Ñaïi hoïc) 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 39 Moâ hình hoùa, nhaän daïng vaø moâ phoûng (baäc Cao hoïc) Moät soá thí duï veà caùc heä thoáng ñieàu khieån 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 40 Caùc öùng duïng cuûa lyù thuyeát ñieàu khieån  Aùp duïng trong haàu heát taát caû caùc lónh vöïc kyõ thuaät  Heä thoáng saûn xuaát: nhaø maùy xi maêng, nhaø maùy ñöôøng,.  Q ù t ì h â hi ä hi ät ñ ä lö löô ù át t á ñ äua r n cong ng ep: n e o, u ïng, ap sua , oc o,  Heä cô ñieän töû: caùnh tay maùy, maùy coâng cuï,  Heä thoáng thoâng tin  Heä thoáng saûn xuaát vaø truyeàn taûi naêng löôïng  Phöông tieän giao thoâng: xe hôi, taøu hoûa, maùy bay, taøu vuõ truï,  Thieát bò quaân söï  Thieát bò ño löôøng  Thieát bò ñieän töû daân duïng: maùy ñieàu hoøa, ti vi, tuû laïnh, maùy giaët, maùy aûnh, noài côm ñieän,  Thieát bò y teá 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 41 Heä thoáng ñieàu khieån nhieät ñoää  Nhieät ñoä laø ñaïi löôïng tham gia vaøo nhieàu quaù trình coâng ngheä: saûn xuaát xi maêng, gaïch men, nhöïa, cao su, hoùa daàu, thöïc phaåm,... à å å à Muïc tieâu ñieu khien thöôøng laø giöõ cho nhieät ñoä on ñònh (ñieu khieån oån ñònh hoùa) hay ñieàu khieån nhieät ñoä thay ñoåi theo ñaëc tính thôøi gian ñònh tröôùc (ñieàu khieån theo chöông trình). 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 42 Nhaø maùy xi maêng Nhaø maùy giaáy Heä thoáng ñieàu khieån nhieät ñoää  Heä thoáng saáy noâng saûn (caø pheâ, haït ñieàu, tieâu,.) Heä thoáng saáy noâng saûn 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 43 Heä thoáng oån ñònh nhieät ñoää 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 44 Heä thoáng ñieàu khieån nhieät ñoä theo chöông trình 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 45 4.7k 4.7k VCC 4.7k 4.7k Boä ñieàu khieån vaø giao tieáp ngöôøi duøng 1k D6 LED 7DOAN1 4 5 7 1k PORTD Q2 A1015 Q3 A1015PORTD 1k 1k Q1 A1015PORTD Q4 A1015PORTD . . . . _4 5 7 V C C 1 AF V C C 2 V C C 3 V C C 4 G CD O T DE B DOT 238 91 0 1 1 1 2 6 AFG CD DE B G C E D VCC VCC F A B D SW4A V_sensor G F B VREF+ SW4 10k E PIC16F877A 2 3 4 5 6 7 33 34 35 36 37 38 39 40 1 RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/VREF-/CVREF RA3/AN3/VREF+ RA4/T0CKI/C1OUT RB0/INT RB1 RB2 RB3/PGM RB4 RB5 RB6/PGC MCLR*/VPP DOT 10k C SW5 SW2 SW3 PORTD 10MHz C16 33p SW3 SW4 PORTD PORTD SW1 SW2 15 16 17 18 23 24 25 26 19 20 21 22 27 28 29 30 13 8 9 RA5/AN4/SS*/C2OUT RB7/PGD RC0/T1OSO/T1CKI RC1/T1OSI/CCP2 RC2/CCP1 RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT RD0/PSP0 RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD3/PSP3 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 RD7/PSP7 OSC1/CLKIN RE0/RD*/AN5 SW2 SW3 PORTC PORTD 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 46 CRYSTAL VCC SW1 C17 33p SW1 14 32 11 31 12 10 OSC2/CLKOUT VDD VDD VSS VSS RE1/WR*/AN6 RE2/CS*/AN7 +5V Maïch ño nhieät ñoä duøng caëp nhieät ñieän (buø nhieät duøng LM335) R1 10k Rf 1 18k R3 3.3k Rf 2 10k +5V v1 R2 10k - + U1 OP07 3 2 6 7 4 8 1 +5V + - U5 OP07 3 2 6 7 4 8 1 v4 RA0/AN0 -5V - + U6 OP07 3 2 6 7 1 +5V 4 8 v2 -5V 4 8 R6 1k -5V - + U2 OP07 3 2 6 7 1 R4 2.2k -5V LM335 v3R8 22k R10 1k 4 8 R5 10k R9 10k +5V Thermocouple + C17 10u R7 100 + - U4 OP07 3 2 6 7 1- - + U3 OP07 3 2 6 7 4 8 1 R11 +5V Vout = 0.0391Td 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 47 -5V 4 8 4 8 2.2k -5V Maïch ño nhieät ñoä duøng caëp nhieät ñieän (buø nhieät duøng LM35) 5V U2 7 1 5VU1 LM35 1 V C C 2 C1 10uF - + OP07 3 2 6 4 8 5 5V 5 2 G N D VOUT V V R1 25k 0 0 - V - + U4 OP07 3 2 6 7 1 V - + U5 OP07 3 2 6 7 1 R5 PA0/ADC0 3 G V3 Vout 4 85V R6R2J1 Thermo couple 1 + U3 3 6 7 1 4 8-5V -5V R41.8k 100 V1 R3 C2 10uF 3.9k100 -5V - OP07 2 4 8 100 0 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 48 0 0 Mạch coâng suaát +12V 6 HeaterFUSER3 470 220Vac 0Vdc Q2 BTA16 Q1 R1 U15 MOC3020 1 2 4PORTC Q2SC1815 47k R2 330 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 49 Moät heä thoáng ñieàu khieån nhieät ñoä thöïc teá 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 50 Heä thoáng ñieàu khieån ñoäng cô  Ñ ä ô (DC AC) l ø thi át bò t à ñ ä ñöô öû d át h åong c , a e ruyen ong ïc s uïng ra p o bieán trong maùy moùc, daây chuyeàn saûn suaát.  Coù 3 baøi toaùn ñieàu khieån thöôøng gaëp: ñieàu khieån toác ñoä, ñieàu khieån vò trí, ñieàu khieån moment. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 51 Heä thoáng ñieàu khieån ñònh vò anten 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 52 Ñieàu khieån PID vò trí ñoäng cô DC 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 53 Ñieàu khieån PID soá toác ñoä ñoäng cô DC 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 54 Moät heä thoáng ñieàu khieån ñoäng cô thöïc teá  Ñoäng cô: DC AC ,  Caûm bieán: bieán trôû, maùy p