intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Nhập môn Cơ điện tử: Chương 4 - TS. Trần Văn Hướng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST
Báo xấu
2
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Nhập môn Cơ điện tử" Chương 4 - Điều khiển trong Cơ điện tử" giới thiệu các nguyên lý cơ bản về điều khiển tự động trong hệ thống cơ điện tử, bao gồm điều khiển vòng hở, vòng kín, phản hồi và các thành phần trong hệ thống điều khiển. Bài học giúp sinh viên nắm được vai trò của điều khiển trong thiết kế và vận hành các thiết bị thông minh, robot và hệ thống tự động hóa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nhập môn Cơ điện tử: Chương 4 - TS. Trần Văn Hướng

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY NHẬP MÔN CƠ ĐIỆN TỬ Introduction to Mechatronics 1
  2. Content Introduction to Mechatronics Chương 4. Điều khiển trong Cơ điện tử Chủ đề 1. Giới thiệu Chủ đề 2. Các thành phần của hệ CĐT Chủ đề 3. Mô hình HT CĐT Chủ đề 4. Thiết kế HTCĐT Chủ đề 5. Vai trò HTCĐT 1
  3. Chapter 4. Control in Mechatronics CHƯƠNG 4. ĐIỀU KHIỀN TRONG CĐT 1. Giới thiệu Hình 4.1. Sơ đồ tương tác giữa các phần tử trong hệ CĐT 2
  4. Introdution 1.1. Hệ thống đo (Sensing) • Cảm biến (Sensor) • Xử lý tín hiệu đo (Sensor Conditioning) • Chuyển đổi tương tự/số hoặc số/tương tự (A/D or D/A converter) 1.2. Hệ thống điều khiển (Control) • Mạch điều khiển hở (Open Loop Control ) • Mạch điều khiển kín (Closed Loop Control ) 1.3. Hệ thống truyền động (Action) • Mạch điều khiển điện tử (Drive circuits) • Phần tử chấp hành (Actuator) • Động cơ (Motor) 3
  5. Introdution Hình 4.2. Sơ đồ hệ thống điều khiển CĐT 4
  6. Components of a Mechatronic System 2. Các thành phần của hệ cơ điện tử • Phần tử cơ khí (Mechanical) • Phần tử Điện tử (Electronics) • Cảm biến (Sensors) • Phần tử chấp hành (Actuators) • Mạch điều khiển (Control) • Mạch tính toán (Computer) 5
  7. Components of a Mechatronic System • Một hệ thống cơ điện tử có cốt lõi của nó là một hệ thống cơ khí được điều khiển bởi một bộ điều khiển. • Bộ điều khiển cần thông tin về trạng thái của hệ thống. Thông tin này được lấy từ các cảm biến. • Trong nhiều trường hợp, các tín hiệu đo của cảm biến cần được xử lý và chuyển đổi cho phù hợp với cơ chế hoạt động của mạch điều khiển hệ thống CĐT. • Các tín hiệu sau khi được xử lý sẽ được chuyển đổi sang giá trị số thông qua card A/D và gửi tới bộ điều khiển. 6
  8. Components of a Mechatronic System • Bộ điều khiển là “trí tuệ" của hệ thống cơ điện tử, trong đó xử lý và gửi lệnh đk đến các cơ cấu chấp hành trong hệ thống. • Thiết bị truyền động là các thiết bị có thể chuyển đổi năng lượng điện để cơ năng. • Tín hiệu điều khiển thông qua các thiết bị bao: gồm các nút lệnh, đồ họa giao diện người dùng (GUI), màn hình điều khiển, hoặc bảng điều khiển. 7
  9. Modeling of Mechatronic Systems 3. Mô hình hệ thống điều khiển 3.1. Phần tử cơ bản: • Hệ thống điều khiển có 4 khối chức năng cơ bản sau: - Khối quá trình bị điều khiển - Cảm biến - Phần tử chấp hành - Bộ điều khiển 8
  10. Modeling of Mechatronic Systems Quá trình bị điều khiển theo yêu cầu đặt ra Hình 4.3. Quá trình điều khiển 9
  11. Modeling of Mechatronic Systems 3.2. Phân loại hệ thống điều khiển: • Open Loop Control - Tín hiệu vào (input) và tín hiệu ra (output) không có quan hệ. - Hệ thống nhạy cảm với nhiễu và độ bất ổn, cần có cơ chế bù nhiều… Hình 4.4. Sơ đồ điều khiển hệ hở 10
  12. Modeling of Mechatronic Systems • Closed Loop Control - Tín hiệu vào (input) và tín hiệu ra (output) có quan hệ thông qua vòng hồi tiếp (feedback loop). - Tín hiệu vào gửi tới phần tử chấp hành (actuator) và có các thông tin phản hồi từ cảm biến (sensor). - Do vậy hệ thống khi chạy sẽ không cần quá trình hiệu chỉnh giá trị (calibration) Hình 4.5. Sơ đồ điều khiển hệ kín 11
  13. Modeling of Mechatronic Systems Hình 4.6. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển cơ điện tử 12
  14. Modeling of Mechatronic Systems • Ví dụ: Hệ thống điều khiển vận tốc xe ô tô Hình 4.7. Sơ đồ khối hệ thống đk vận tốc ô tô 13
  15. Modeling of Mechatronic Systems • Basic Open Loop Control System - Nhiễu không quá lớn - Sự thay đổi các giá trị mong muốn đầu vào không nhiều - Chất lượng HTĐK không cao 14 Hình 4.8. Hệ thống điều khiển hở đơn giản
  16. Modeling of Mechatronic Systems • Basic Open Loop Control System (Bù nhiễu đầu vào) - Thiết bị đo nhiễu - Giám sát giá trị thay đổi của nhiễu Và bù giá trị trên tín hiệu đầu vào 15 Hình 4.9. Hệ thống điều khiển hở bù nhiễu đầu vào
  17. Modeling of Mechatronic Systems • Basic Open Loop Control System (Bù nhiễu đầu vào + bộ điều khiển) - Dựa trên đặc tính của đối tượng chấp hành, giá trị đầu vào mong muốn được hiệu chỉnh để tăng chất lượng hệ thống Hình 4.9. Hệ thống điều khiển hở bù nhiễu đầu vào và tại bộ điều khiển 16
  18. Modeling of Mechatronic Systems • Hệ thống điều khiển kín (Vòng hồi tiếp) - Quá trình đo giá trị điều khiển (output) - So sánh giá trị giữa giá trị mong muốn và giá trị đo nhằm đưa sai số điều khiển tiến về 0 17 Hình 4.10. Hệ thống điều khiển kín
  19. Modeling of Mechatronic Systems 3.4. Mô hình toán học HTĐK Hình 4.11. Mô hình sơ đồ khối HTĐK 18
  20. Modeling of Mechatronic Systems • Open Loop Control System Hình 4.12. Mô hình sơ đồ khối HTĐK vòng hở 19
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2437 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2