i
TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH
Tp. HCM, ngày 20 tháng 03 năm 2018
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Nguyễn Thành Luân MSSV: 14141179
Tạ Minh Giang MSSV: 14141079
Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp Mã ngành: 141
Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1
Khóa: 2014 Lớp: 14141DT1A
I. TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN HỆ PHI TUYẾN DÙNG GIẢI THUẬT THÔNG
MINH
II. NHIỆM VỤ:
1. Các số liệu ban đầu:
Tìm hiểu các tài liệu ớng dẫn về PID, FUZZY, NEURAL. Tìm hiểu môi trường làm việc
Matlab Simulink và thư viện Waijung Blockset.
2. Nội dung thực hiện:
Tìm hiểu các linh kiện, thiết bị được sử dụng trong hình: STM32F407VG, Encoder
E50S8-5000, Encoder E50S8-1024, BLH Heli Emax 40A, biến tần VLT 2807 phần
mềm Matlab/Simulink; cách thức truyền nhận dữ liệu; nghiên cứu giải thuật điều khiển
hiện đại; nghiên cứu xây dựng mô hình thuật toán cho mô hình trực thăng hai bậc tự do và
nhận dạng được hình điều khiển tốc độ động cơ; phỏng lập trình hệ thống trên
Matlab/Simulink; tiến hành điều khiển mô hình; nhận xét kết quả thực tế.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/03/2018
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/07/2018
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Tạ Văn Phương
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH
ii
TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN T
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP
Tp. HCM, ngày 20 tháng 03 năm 2018
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên 1: Tạ Minh Giang ...................................................................................
Lớp: 14141DT1A ......................................................... MSSV: 14141079 .......................
Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Thành Luân ...........................................................................
Lớp: 14141DT1A ......................................................... MSSV: 14141179 .......................
Tên đề tài: Điều khiển hệ phi tuyến dùng giải thuật thông minh ......................................
...........................................................................................................................................
Tuần/ngày Nội dung Xác nhận
GVHD
Tuần 1
18/3-24/3
Gặp giảng viên hướng dẫn và trao đổi về đề
tài đồ án tốt nghiệp.
Tuần 2
25/3-31/3
Viết đề cương và lịch trình thực hiện đồ án tốt
nghiệp.
Tuần 3
1/4-7/4
Tìm hiểu đề tài và lựa chọn thiết bị.
Tuần 4
8/4-14/4
Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của đề tài.
Tuần 5
15/4-21/4
Thiết kế sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý.
Tuần 6,7
22/4-5/5
Tìm hiểu các giải thuật pid, fuzzy, neural
Tuần 8,9
6/5- 19/5
Viết chương trình điều khiển động cơ ba pha
Tuần 10,11,12,13
20/5-16/6
Viết chương trình điều khiển mô hình máy
bay trực thăng hai bậc tự do
Tuần 14,15,16
17/6-6/7
Viết báo cáo
GV HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ và tên)
iii
LỜI CAM ĐOAN
Đề tài này là do nhóm sinh viên Nguyễn Thành Luân và Tạ Minh Giang tự thực hiện,
do thầy Tạ Văn Phương hướng dẫn, dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ
tài liệu hay công trình đã có trước đó.
Người thực hiện đề tài
Nguyễn Thành Luân Tạ Minh Giang
iv
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài, những người thực hiện được sự giúp đỡ của gia đình,
quý thầy bạn nên đề tài đã được hoàn thành. Những người thực hiện xin chân
thành gửi lời cảm ơn đến:
Thầy Tạ Văn Phương, giảng viên trường Đại Học Phạm KThuật Tp.HCM đã
trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để nhóm có thể hoàn thành tốt đề tài.
Những người thực hiện cũng xin chân thành cám ơn đến các thầy cô trong khoa Điện
- Điện tử của trường Đại Học Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo,
cung cấp cho những người thực hiện những kiến thức nền, chuyên môn làm cơ sở để hoàn
thành đề tài này.
Cảm ơn gia đình đã động viên và luôn luôn bên cạnh trong những lúc khó khăn nhất.
Xin gửi lời cảm ơn đến những người bạn sinh viên khoa Điện-Điện tử đã giúp đỡ
những người thực hiện đề tài để có thể hoàn thành tốt đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện đề tài:
Nguyễn Thành Luân Tạ Minh Giang
v
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .................................................................................... i
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .......................................................... ii
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... iv
MỤC LỤC ........................................................................................................................... v
DANH SÁCH HÌNH ......................................................................................................... vii
DANH SÁCH BẢNG ......................................................................................................... xi
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................. xii
TÓM TẮT ......................................................................................................................... xiii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................................. 1
1.1
ĐẶT VẤN ĐỀ : ..................................................................................................... 1
1.2
MỤC TIÊU: ........................................................................................................... 2
1.3
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: ................................................................................. 3
1.4
GIỚI HẠN: ............................................................................................................ 3
1.5
BỐ CỤC: ................................................................................................................ 3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................. 5
2.1
TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH MÁY BAY TRỰC THĂNG HAI BẬC TỰ DO: 5
2.2
TỔNG QUAN VỀ PHẦN CỨNG: ........................................................................ 7
2.2.1
Kit STM32F407VG_disc1 discovery: ............................................................ 7
2.2.2
Encoder E50S8- 5000 (1024): ......................................................................... 8
2.2.3
Emax BL heli ESC: ....................................................................................... 10
2.2.4
Động cơ Brushless DC (BLDC): .................................................................. 11
2.2.5
Biến tần VLT 2807 195N1015: ..................................................................... 13
2.2.6
Nguồn tổ ong 24V 5A: .................................................................................. 16
2.3
GIAO TIẾP UART: ............................................................................................. 16
2.4
HỆ ĐA BIẾN MIMO: .......................................................................................... 20
2.5
LÍ THUYẾT ĐIỀU KHIỀN: ................................................................................ 21
2.5.1
Thuật toán PID: ............................................................................................. 21
2.5.2
Thuật toán Fuzzy: .......................................................................................... 26
2.5.3
Thuật toán Neural: ......................................................................................... 33
CHƯƠNG 3.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ .............................................................. 40