Tài liệu Nghiên cứu điều khiển tốc độ động cơ 1 chiều bằng bộ điều khiển pid

Mô tả:

LỜI MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………… CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MATLAB & SIMULINK……………………………. 1.1. GIỚI THIỆU MATLAB……………………………………………….. 1.2. MATLAB SIMULINK…………………………………………………… CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU ………………….. 2.1. CẤU TẠO VÀ ỨNG DỤNG 2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC……. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MATLAB & SIMULINK KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU……………………………………….. 3.1. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID VÀ MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM SIMULINK 3.2. Thiết kế bộ điều khiển PID KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO  LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án 1, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.s Lê Văn Chương, giảng vên người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án. Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường Đại học Vinh nói chung, các thầy cô bộ môn kỹ thuật điều khiển và tự động hóa nói riêng đã hướng dẫn cho em kiến thức về cách trình bày và nội dung đồ án, giúp em có được cơ sở lý thuyêt và tạo điều kiện gúp đỡ em trong quá trình làm đồ án môn học. Tuy vậy, với kinh nghiệm và kiến thức còn thiếu sót nên bản đồ án của em còn chưa được hoàn thiện lắm, em mong được sử chỉ dẫn chân thành của các thầy cô. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy cô, gia đình bạn bè đã luôn tạo đều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án.   LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự tiến bộ của văn minh nhân loại chúng ta có thể chứng kiến sự phát triển rầm rộ kể cả về quy mô lẫn trình độ của nền sản xuất hiện đại. Do tính ưu việt của hệ thống điện xoay chiều: để sản xuất, truyền tải, cả máy phát và động cơ điện xoay chiều đều có cấu tạo đơn giản và công suất lớn, dễ vận hành, máy điện (động cơ điện) xoay chiều ngày càng được sử dụng rộng rãi và phổ biến. Tuy nhiên, động cơ điện một chiều vẫn giữ một vị trí nhất định như trong công nghiệp giao thông vận tải và nói chung ở các thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục trong phạm vi rộng (như trong máy cán thép, máy công cụ lớn, đầu máy điện). Mặc dù, so với động cơ không đồng bộ để chế tạo động cơ điện một chiều cùng cỡ thì giá thành đắt hơn, do sử dụng nhiều kim loại màu hơn, chế tạo bảo quản cổ góp phức tạp hơn nhưng do những ưu điểm của nó mà máy điện một chiều vẫn không thể thiếu trong nền sản xuất hiện đại. Ưu điểm của động cơ điện một chiều là có thể dùng làm động cơ điện hay máy phát điện trong những điều kiện làm việc khác nhau song ưu điểm lớn nhất của động cơ điện một chiều là điều chỉnh tốc độ và khả năng quá tải. Nếu như bản thân động cơ không đồng bộ không thể đáp ứng được hoặc nếu đáp ứng được thì phải chi phí các thiết bị biến đổi đi kèm (như bộ biến tần) rất đắt tiền thì động cơ điện một chiều không những có thể điều chỉnh rộng và chính xác mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại. Động cơ điện một chiều ngày nay vẫn được sử dụng khá rộng rãi bởi những tính năng ưu việt mà nó mang lại như: không cần nguồn xoay chiều, thực hiện việc thay đổi động cơ một cách dễ dàng v.v…Chính vì lý do đó mà em chọn động cơ một chiều để mô phỏng và khảo sát trong đồ án 1 của mình. Công cụ MATLAB & SIMULINK được sử dụng trong thiết kế vừa giúp chúng ta nhanh chóng tìm ra được mô hình cần thiết nhờ các hàm toán học mạnh mẽ của MATLAB, vừa minh họa cho các lệnh của MATLAB thông qua control system toolbox. Với mục tiêu là không những có thể giải quyết một cách thấu đáo bài toán điều khiển tốc độ động cơ một chiều trên không gian trạng thái mà còn thông qua đó làm sáng tỏ thêm phần lý thuyết cơ bản trong một ứng dụng cụ thể. Chính vì lí do đó nên phần phân tích và thiết kế nói chung sẽ được thực hiện nhiều trên nền các lệnh Matlab. Đồng thời phần Smulink cũng được sự dụng một cách thích hợp để kiểm chứng phần lý thuyết. Chính vì lý do đó mà em chọn đề tài "Ứng dụng MATLAB & SIMULINK để khảo sát hệ thống điều khiển tốc độ động cơ một chiều" trong đồ án 1 của mình. Đề tài gồm những nội dung sau: