Tài liệu Đồ án TBTĐ - Hệ thống truyền động thanh răng

Mô tả:

LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc kiến thiết xây dựng đất nước nhà nước đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước với những cơ hội thuận lợi và những khó khăn thách thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ những chủ nhân tương lai của đất nước những nhiệm vụ nặng nề. Sự phát triển nhanh chóng của cách mạng khoa học kĩ thuật nói chung và trong lĩnh vực điện – điện tử nói riêng làm cho bộ mặt xã hội đất nước biến đổi từng ngày. Để đáp ứng được những yêu cầu đó, chúng em những chủ nhân tương lai của đất nước cần có ý thức học tập và nghiên cứu về chuyên môn của mình trong trường đại học KTCN một cách đúng đắn và sâu rộng. Đo lường-Điều khiển là một trong nhưng ngành mới, đang có đà phát triển một cách tích cực trong nền CN nước nhà, chính vì vậy chúng em những kỹ sư tương lai của đất nước đang nghiên cứu trên ghế nhà trường đều ý thức một cách rõ ràng về Điều Khiển Tự Động. Đồ án “Thiết Bị Tự Động” là một trong những đề tài mà chúng em đang nghiên cứu đã nói lên được phần nào về vấn đề thiết kế và mô phỏng hệ thống điều khiển. Rất quan trọng trong hệ thống thiết bị công nghiệp hiện nay. Được sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn đặc biệt là cô giáo hướng dẫn Nguyễn Thị Thanh Quỳnh chúng em đã hoàn thành đồ án này. Qua đây chúng em gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Nguyễn Thị Thanh Quỳnh cùng các thầy cô trong bộ môn. Trong quá trình làm đồ án của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót, chúng em rất mong được sự góp ý của các thầy cô để đồ án của chúng em được hoàn thiện. Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Ngày... tháng... năm 2014 Sinh viên Phạm Bá Mạnh Vũ Bình Luật Đồ Án Môn Học:Thiết Bị Tự Động Bộ Môn:Đo Lường-Điều Khiển GVHD:Ths.Nguyễn T.T Quỳnh 3  SVTH:Phạm Bá Mạnh Vũ Bình Luật MỤC LỤC 1.Mô hình hóa đối tượng..................................................................................... 4 1.1.Mục tiêu điều khiển ..................................................................................... 4 1.2 Mô hình hóa đối tượng ................................................................................ 4 1.2.1 Xét trường hợp lực sF là hằng số ........................................................ 4 1.2.2 Xét trường hợp lực ma sát sT là hằng số ............................................. 6 2.Thiết kế bộ điều khiển(BĐK) cho đối tượng.................................................. 8 2.1 Phương pháp thiết kế: .................................................................................. 8 2.1.1. Thiết kế bộ điều khiển PI lý tưởng...................................................... 8 2.1.1 Thiết kế bộ điều khiển PI thực có phản hồi vị trí............................... 12 2.2 Thực hiện các bộ điều khiển...................................................................... 16 2.2.1.Bộ điều khiển tương tự....................................................................... 16 2.2.2.Bộ điều khiển PI số ............................................................................ 19 2.2.3 Bộ điều khiển mờ(Fuzzy Logic Control-FLC) .................................. 21 3 Khảo sát tính bền vững của hệ khi có nhiễu tác động.Đưa ra một số phương pháp để hiệu chỉnh bộ điều khiển...................................................... 29 3.1 Nhiễu đầu vào đối tượng............................................................................ 29 3.2 Nhiễu đầu ra của hệ thống ......................................................................... 35 3.3 Nhiễu đầu vào hệ thống ............................................................................. 41 4 Tính chọn BĐK dùng mạch điện tử(bao gồm cả modul xử lý tín hiệu vào, tín hiệu ra và khối nguồn nuôi)........................................................................ 45 Đồ Án Môn Học:Thiết Bị Tự Động Bộ Môn:Đo Lường-Điều Khiển GVHD:Ths.Nguyễn T.T Quỳnh 4  SVTH:Phạm Bá Mạnh Vũ Bình Luật 1.Mô hình hóa đối tượng 1.1.Mục tiêu điều khiển Đối tượng công nghiệp dạng : Hệ thống truyền động thanh răng. m =7(kg) Khối lượng thanh b =2(Ns/m) Hệ số giảm chấn bJ=20(2kgm) Mô men quán tính r =0,2(m) Bán kính bánh răng →Mục tiêu điều khiển :Điều chỉnh vận tốc vcủa thanh với đầu vào là momen xoắn sT(input 1) và lực sF (input 2). 1.2 Mô hình hóa đối tượng Giả thiết rằng hệ thống này là tuyến tính. Momen xoắn của động cơ sT và lực sF là đầu vào, tốc độ của thanh (v) là đại lượng đầu ra.