Quá trình tưới phun part8

Chia sẻ: Vanthi Bichtram | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

59
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cửa sổ kết nối chân và thông số cho chip. 4. Kết nối các User Module Việc kết nối các User Module được thực hiện thông qua các đầu vào ra của các khối chức năng nắm giữ các User Module và thông qua một đường bus chung. 5. Xuất thiết kế thành file Khi cấu hình xong ta tiến hành xuất thiết kế thành file bằng cách: - Chọn Menu ConfigExport Design.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Quá trình tưới phun part8

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 Khi thiÕt lËp th«ng sè cho chip ta ph¶i c¨n cø vµo tÝnh n¨ng cña chip mµ b¹n ®ang dïng vµ yªu cÇu ®iÒu khiÓn mµ ®iÒn th«ng sè vµo cét Value cña Global Resource H×nh 3-18: Cöa sæ kÕt nèi ch©n vµ th«ng sè cho chip. 4. KÕt nèi c¸c User Module ViÖc kÕt nèi c¸c User Module ®−îc thùc hiÖn th«ng qua c¸c ®Çu vµo ra cña c¸c khèi chøc n¨ng n¾m gi÷ c¸c User Module vµ th«ng qua mét ®−êng bus chung. 5. XuÊt thiÕt kÕ thµnh file Khi cÊu h×nh xong ta tiÕn hµnh xuÊt thiÕt kÕ thµnh file b»ng c¸ch: - Chän Menu Config>>Export Design. - Trong tr−êng Designed Name ®iÒn tªn cña file ®Þnh xuÊt ra. - Trong tr−êng Description ®iÒn th«ng tin miªu t¶ vÒ thiÕt kÕ. - Trong tr−êng Version ®iÒn phiªn b¶n cña thiÕt kÕ. - 78 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 Sau ®ã nhÊn OK lµ b¹n ®· hoµn tÊt viÖc cÊu h×nh chip. 3.4.5. Tr×nh so¹n th¶o øng dông - Application Editor §Ó vµo tr×nh so¹n th¶o(ViÕt code gäi lÖnh ®iÒu khiÓn c¸c khèi chøc n¨ng) . Sau ®ã b¹n nhÊn vµo Source files kÝch ®óp vµo main.c ®Ó viÕt ta nhÊn nót lÖnh sau dßng // Insert your main routine code here. H×nh 3-19: Cöa sæ lËp ch−¬ng tr×nh Sau khi viÕt code xong ta nhÊn F7 ®Ó dÞch ch−¬ng tr×nh. NÕu kh«ng cã lçi th× ta tiÕn hµnh dÞch ch−¬ng tr×nh sang file.hex ®Ó phôc vô cho viÖc n¹p chip. Ta vµo menu Program>>Write Hex file. Sau ®ã ®Æt tªn file, ®Þnh vÞ file vµ nhÊn OK lµ ta ®· cã file.hex. 3.5. Bé ®iÒu khiÓn PID sè 3.5.1. ThiÕt kÕ luËt ®iÒu khiÓn PID sè 1. LuËt ®iÒu khiÓn tû lÖ : Proportional (P) - 79 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 §èi t−îng r(t) e(t) u(t) y(t) Kp ®iÒu khiÓn _ H×nh 3 - 20 : HÖ kÝn víi luËt ®iÒu khiÓn tû lÖ r(t): TÝn hiÖu ®Çu vµo cña hÖ thèng. y(t): TÝn hiÖu ®Çu ra cña hÖ thèng. u(t): TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn t¸c ®éng lªn ®èi t−îng. e(t): TÝn hiÖu sai lÖch ®iÒu khiÓn. Khi ®ã sai lÖch e(t) = r(t) - y(t) lµ ®Çu vµo cña bé ®iÒu khiÓn vµ u(t) lµ ®Çu ra cña bé ®iÒu khiÓn th× quan hÖ gi÷a ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña luËt ®iÒu khiÓn ®−îc biÓu diÔn theo ph−¬ng tr×nh sau. u(t) = kP.e(t) (3 - 1) Trong ®ã KP lµ tham sè cña luËt ®iÒu khiÓn. Hçn hîp c¸c ®èi t−îng c«ng nghiÖp ®Òu ®−îc ®iÒu khiÓn theo luËt nµy. Bëi luËt ®iÒu khiÓn t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n nh−ng l¹i cã thÓ thay ®æi c¶ chÊt l−îng ®éng vµ chÊt l−îng tÜnh cña hÖ thèng. Khi ta thay ®æi gi¸ trÞ kP dÉn ®Õn sù thay ®æi hÖ sè khuyÕch ®¹i cña hÖ hë, ®iÒu ®ã dÉn ®Õn sù thay ®æi vÞ trÝ cña ®iÓm cùc vµ ®iÓm kh«ng cña hÖ. Khi kP thay ®æi còng lµm chÊt l−îng cña hÖ thèng ë chÕ ®é x¸c lËp thay ®æi: s.R( s ) δ (t ) = lim s.E(s) = lim 1 + K (3 - 2) P .wdt ( s ) t →∞ t →∞ 1. LuËt ®iÒu khiÓn tÝch ph©n: Integral(I) 1 §èi t−îng r(t) e(t) u(t) y(t) TI .s ®iÒu khiÓn _ - 80 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 H×nh 3 - 21: HÖ kÝn víi luËt ®iÒu khiÓn tÝch ph©n Víi tÝn hÖu ®Çu vµo cña bé ®iÒu khiÓn lµ sai lÖch e(t) vµ tÝn hiÖu ®Çu ra u(t) ta cã thÓ biÓu diÔn luËt ®iÒu khiÓn tÝch ph©n b»ng ph−¬ng tr×nh sau: t 1 TI ∫ e(τ ).dτ u(t) = (3 - 3) 0 t u(t) = kI ∫ e(τ ).dτ (3 - 4) hoÆc 0 Tham sè cña luËt ®iÒu khiÓn lµ TI ®−îc gäi lµ h»ng sè thêi gian tÝch ph©n hay KI lµ hÖ sè tÝch ph©n. Khi sö dông luËt ®iÒu khiÓn tÝch ph©n ®é dù tr÷ æn ®Þnh cña hÖ kÝn sÏ gi¶m ®i, theo tiªu chuÈn æn ®Þnh cña Nyquist sai lÖch tÜnh sÏ gi¶m v× hµm truyÒn cña hÖ hë lóc ®ã lµ: 1 w0 = wDK(s) - wdt = wdt(s) (3 - 5) TI s vµ sai lÖch cña hÖ lµ: TI .R( s ).s 2 s.R ( s ) δ (t ) = lim lim = (3 - 6) TI + wdt ( s ) 1 1+ t →∞ t →∞ TI .s.wdt ( s ) §iÒu khiÓn tÝch ph©n hay cßn gäi lµ ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn theo tÝch luü sai lÖch ®iÒu khiÓn chËm sau. Ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn nµy cã −u ®iÓm lµ Ýt chÞu ¶nh h−ëng cña nhiÔu vµ lµm t¨ng ®é chÝnh x¸c cña hÖ hë ë chÕ ®é x¸c lËp. 3. LuËt ®iÒu khiÓn vi ph©n : Derivative(D) §èi t−îng r(t) e(t) u(t) y(t) TDS ®iÒu khiÓn _ H×nh 3 - 22:HÖ kÝn víi luËt ®iÒu khiÓn vi ph©n LuËt vi ph©n ®−îc biÓu diÔn theo ph−¬ng tr×nh sau: - 81 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 u(t) = TD de(t ) (3 - 7) dt Trong ®ã TD lµ h»ng sè thêi gian vi ph©n. LuËt ®iÒu khiÓn vi ph©n cã t¸c dông lµm gi¶m thêi gian qu¸ ®é cña hÖ. Do ®ã ng−êi ta gäi ®©y lµ luËt ®iÒu khiÓn v−ît tr−íc. QuyÕt ®Þnh ®iÒu khiÓn ®−îc ®−a ra trªn c¬ së ®¹o hµm cña sai lÖch. Nh−îc ®iÓm cña luËt nµy lµ ë ph−¬ng ph¸p lÊy th«ng tin nµy v× nÕu ®èi t−îng chÞu ¶nh h−ëng cña nhiÔu biÕn thiªn th× luËt sÏ ra quyÕt ®Þnh theo nhiÔu do ®ã luËt ®iÒu khiÓn víi c¸c ®èi t−îng cã nhiÔu lµ h»ng sè hoÆc Ýt bÞ nhiÔu. 4. LuËt ®iÒu khiÓn PID §©y lµ bé ®iÒu khiÓn tÝch hîp cña ba luËt ®iÒu khiÓn trªn v× thÕ nã sÏ tÝch luü ®−îc tÊt c¶ ®iÓm m¹nh cña c¸c luËt trªn vµ kh¾c phôc nh÷ng h¹n chÕ cña tõng luËt cô thÓ. • Thµnh phÇn khuyÕch ®¹i (P) cã tèc xö lý tÝn hiÖu nhanh, cã ®é æn ®Þnh cao, thêi gian ®iÒu khiÓn ng¾n. Nh−ng h¹n chÕ cña quy luËt nµy lµ khi hÖ thèng ë tr¹ng th¸i x¸c lËp lu«n tån t¹i sai lÖch tÜnh. • Thµnh phÇn tÝch ph©n (I) cã −u ®iÓm lµ triÖt tiªu ®−îc sai lÖch tÜnh nh−ng tèc ®é xö lý tÝn hiÖu cßn chËm. • Thµnh phÇn vi ph©n (D) cã t¸c dông lµm t¨ng nhanh tèc ®é t¸c ®éng cña tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn nh−ng bªn c¹nh ®ã luËt ®iÒu khiÓn nµy cã ®é qu¸ ®iÒu chØnh lín. S¬ ®å cÊu tróc cña luËt ®iÒu khiÓn: - 82 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 H×nh 3 - 22: HÖ kÝn víi luËt ®iÒu khiÓn PID. LuËt ®iÒu khiÓn PID ®· ®−a sai lÖch e(t) cña hÖ thèng vÒ 0 sao cho qu¸ tr×nh qu¸ ®é tho¶ m·n c¸c yªu cÇu c¬ b¶n vÒ chÊt l−îng: • NÕu sai lÖch e(t) cµng lín th× th«ng qua thµnh phÇn tû lÖ, tÝn hiÖu ®iÒu chØnh u(t) cµng lín( Vai trß khuyÕch ®¹i). • NÕu sai lÖch e(t) ch−a b»ng 0 th× th«ng qua thµnh phÇn tÝch ph©n, bé ®iÒu khiÓn PID vÉn cßn tÝn hiÖu ®iÒu chØnh(vai trß cña bé tÝch ph©n). • NÕu cã sù thay ®æi cña sai lÖch e(t) cµng lín th× th«ng qua thµnh phÇn vi ph©n ph¶n øng thÝch hîp cña tÝn hiÖu ®iÒu chØnh u(t) sÏ cµng nhanh(vai trß cña vi ph©n). LuËt ®iÒu khiÓn PID ®−îc biÓu diÔn b»ng ph−¬ng tr×nh sau: t 1 U(t)= kP[ e(t) + ∫ e(τ )dτ TD.e(t)] (3 - 8) TI 0 Trong ®ã e(t) lµ tÝn hiÖu ®Çu vµo, u(t) lµ tÝn hiÖu ®Çu ra kP ®−îc gäi lµ hÖ sè khuÕch ®¹i, TI lµ h»ng sè thêi gian tÝch ph©n vµ TD lµ h»ng sè thêi gian vi ph©n. ChÊt l−îng cña hÖ thèng phô thuéc vµo c¸c tham sè kP, TI, TD. Muèn hÖ thèng lµm viÖc æn ®Þnh th× ta ph¶i chän c¸c bé tham sè trªn sao cho phï hîp. Hµm truyÒn cña luËt ®iÒu khiÓn PID ®−îc biÓu diÔn d−íi d¹ng céng cã d¹ng nh− sau: 1 WPID+(s) = kP[1+ +TD.s] (3 - 9) T .I s HoÆc d−íi d¹ng nh©n nh− sau: k * P (1 + T * I .s )(1 + T * D .s ) WPID(s) = (3 - 10) T * I .s k * (1 + T * I )(1 + T * D ) kP = P Trong ®ã: (3 - 11) T *I TI = TI* + TD* (3- 12) * * T I .T D TD = (3 - 13) T * I + TD * - 83 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 5. ThiÕt kÕ luËt ®iÒu khiÓn PID sè. Yªu cÇu cña thiÕt kÕ ®−îc dÆt ra lµ bé PID sè ph¶i cã tÝnh linh ho¹t cao, cã giao diÖn th©n thiÖn, ng−êi sö dông cã thÓ dÔ dµng lùa chän ra bé PID phï hîp víi ®èi t−îng ®iÒu khiÓn cña m×nh, thêi gian xö lý nhanh ®Ó lµm t¨ng tÝnh thêi gian thùc cho thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn. a). LuËt ®iÒu khiÓn tû lÖ sè e(t) u(k) Kp H×nh 3 – 23 CÊu tróc luËt P sè §©y lµ luËt ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n trong ®ã d·y u(k) ®−îc tÝnh tõ d·y e(k) theo c«ng thøc: u(k) = kP e(k) k = 0, 1, 2, … (3 - 14) b). LuËt ®iÒu khiÓn tÝch ph©n sè Tõ c«ng thøc sè 3 ta cã ph−¬ng tr×nh sai ph©n: T u(k) = e(k) + u(k-1) (3 - 15) TI Trong ®ã T lµ thêi gian trÝch mÉu (Sample Time) u(k) e(k) + T/Ti + u(k-1) D H×nh 3 – 24 CÊu tróc luËt I sè c.) LuËt ®iÒu khiÓn vi ph©n sè e(k) + u(k) TD/T D - e(k-1) H×nh 3 – 25 CÊu tróc luËt D sè - 84 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 Th−êng c¸c bé ®iÒu khiÓn theo luËt vi ph©n sè ®−îc cµi ®Æt theo c¸c ph−¬ng tr×nh sai ph©n sau: TD u(k) = [e(k) + u(k-1)] (3 - 16) T d). LuËt ®iÒu khiÓn PID sè Tõ cÊu tróc PID sè trªn ta cã: TD [e(k ) − e(k − 1)] } u (k ) = k p { e(k ) + uI (k − 1) + (3 - 17) T T T T u (k ) = k p { } (1 + D )e(k ) − D e(k − 1) + e(k ) + uI (k − 1) (3 - 18) T T TI T T T u (k ) = k p { (1 + D + )e(k ) − D e(k − 1) + uI (k − 1) } (3 - 19) T TI T LuËt ®iÒu khiÓn PID sè trong c«ng thøc trªn ®−îc lùa chän ®Ó cµi ®Æt cho bé ®iÒu khiÓn cña chip trªn c«ng nghÖ PsoC. 6. C¸ch x¸c ®Þnh th«ng sè cña bé PID a). Ph−¬ng ph¸p Ziegler Nichol(cho PID) T2 Kp = 1.2 (3 - 20) T1 Ti = 2T1 (3 - 21) Td = 0.5T2 (3 - 22) - 85 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 Víi T1 vµ T2 ®−îc x¸c ®Þnh tõ hµm truyÒn hë cña ®éng c¬. H×nh 3 - 27 : §Æc tÝnh tèc ®é hµm truyÒn hë cña ®éng c¬ b). Ph−¬ng ph¸p Jassen vµ Offerein Thùc nghiÖm ®−îc tiÕn hµnh theo c¸c b−íc sau: * Cho hÖ thèng lµm viÖc ë biªn giíi æn ®Þnh ∞) - §iÒu khiÓn ®èi t−îng theo luËt P (T 0 vµ Ti - X¸c ®Þnh hÖ sè kpth * Cho hÖ thèng lµm viÖc víi luËt PI - Cho hÖ lµm viÖc víi luËt PI vµ víi hÖ sè kp = 0,45 kpth, Ti tuú chän. - Gi¶m hµm sè thêi gian tÝch ph©nTi cho ®Õn khi hÖ thèng lµm viÖc ë biªn giíi æn ®Þnh. X¸c ®Þnh h»ng sè Ti ë chÕ ®é nµy Ti = Tith. * Chän luËt ®iÒu khiÓn PID - Cho hÖ thèng lµm viÖc theo luËt PID víi kp = kpth- ξ ( ξ ®ñ nhá), Td vµ Ti tuú chän. - T¨ng h»ng sè thêi gian vi ph©n cho ®Õn khi hÖ thèng ®¹t ®−îc qu¸ ®iÒu chØnh cùc ®¹i lín nhÊt σ max = max. X¸c ®Þnh Td max. 1 Chän TD = TDMAX vµ Ti = 4,5TD. 3 - 86 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 - Gi¶m kp cho ®Õn khi hÖ thèng ®¹t ®−îc ®Æc tÝnh ®éng häc mong muèn. 3.5.2. Tæng hîp hÖ thèng ®iÒu khiÓn 1. §Ó tæng hîp hÖ thèng ®iÒu khiÓn tr−íc tiªn ta ph¶i n¾m ®−îc m« h×nh to¸n häc cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng c¸ch m« h×nh ho¸ ®èi t−îng ®ã lªn. Trong thùc tÕ cã hai ph−¬ng ph¸p m« h×nh ho¸: - Ph−¬ng ph¸p lý thuyÕt. - Ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm. Ph−¬ng ph¸p lý thuyÕt lµ ph−¬ng ph¸p thiÕt lËp m« h×nh dùa trªn c¸c ®Þnh luËt cã s½n vÒ quan hÖ vËt lý bªn trong vµ quan hÖ giao tiÕp víi hÖ thèng bªn ngoµi cña ®èi t−îng. C¸c mèi quan hÖ nµy ®−îc biÓu diÔn b»ng c¸c ph−¬ng tr×nh to¸n hoc. Trong tr−êng hîp c¸c th«ng sè cña ®èi t−îng kh«ng ®ñ ®¶m b¶o cho chóng ta tiÕn hµnh tæng hîp thµnh mét hÖ thèng hoµn chØnh th× chóng ta ph¶i ¸p dông ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm b»ng c¸ch tiÕn hµnh thö hÖ thèng víi mét lo¹t c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ ghi nhËn c¸c th«ng sè ®Çu ra sao cho kÕt qu¶ thö nghiÖm ph¶i phï hîp víi yªu cÇu cña ph−¬ng ph¸p lý thuyÕt ®Ò ra. Trong ®iÒu kiÖn cña ®Ò tµi chóng t«i tiÕn hµnh tæng hîp hÖ thèng b»ng ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm víi tÝn hiÖu ®Çu vµo x(t) lµ nhiÖt ®é kh«ng khÝ cßn tÝn hiÖu ®Çu ra lµ thêi gian vËn hµnh m¸y b¬m. Qua ®ã ta tiÕn hµnh lµm m¹ch vµ cho ch¹y thö víi c¸c bé th«ng sè PID tõ ®ã chän ra bé PID phï hîp víi ®èi t−îng ®iÒu khiÓn. 3.6 KÕt luËn ch−¬ng III Th«ng qua ch−¬ng III ®· lùa chän vµ giíi thiÖu ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn chip trªn c«ng nghÖ PsoC vµ so s¸nh hiÖu qu¶, tÝnh tiÖn dông vµ kinh tÕ khi sö dông chip trªn c«ng nghÖ PsoC víi c¸c lo¹i chip th«ng th−êng vµ c¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn kh¸c.TiÕn hµnh lùa chän thuËt ®iÒu khiÓn hÖ thèng sao cho hîp lý vµ hiÖu qu¶ phï hîp víi tõng ®èi t−îng ®iÒu khiÓn. - 87 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46 Ch−¬ng 4 ThiÕt kÕ vµ thi c«ng bé ®iÒu khiÓn hÖ thèng t-íi phun m-a trªn c«ng nghÖ PSoC 4.1. S¬ ®å khèi cña bé ®iÒu khiÓn - 88 - Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi