Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI NÓI ĐẦU Tên đề tài: Hệ thống con lắc ngược trên xe dùng bộ điều khiển PID Trong những năm gần đây khoa học kỹ thuật Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, việc ứng dụng các sản phẩm vào sản xuất ngày càng phổ biến giúp nâng cao nâng suất lao động và hạ giá thành sản phẩm. Song song với quá trình phát triển đó là yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác, tin cậy, khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt với thời gian dài của các hệ thống điện tự động. Vì vậy việc nghiên cứu và phát triển các hệ thống điều khiển cho ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa để đáp ứng được yêu cầu trên là việc làm cần thiết. Sự phát triển của hệ thống trong ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa đã và đang đạt được nhiều tiến bộ mới. Tự động hóa quá trình sản xuất đang được phổ biến rộng rãi trong các hệ thống công nghiệp trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Mô hình điều khiển con lắc ngược trên xe là một mô hình thí nghiệm hệ thống tự động lý tưởng cho việc ứng dụng thuật toán điều khiển hiện đại và kỹ thuật điều khiển máy tính. Những năm gần đây lý thuyết điều khiển PID có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng được ứng dụng nhiều vào thực tiễn. Việc ứng dụng bộ điều khiển PID vào điều khiển mô hình con lắc ngược trên xe sẽ mang đến nhiều kiến thức mới và kinh nghiệm bổ ích. Nhiệm vụ đề tài là tìm hiểu mô hình toán, xây dựng phương pháp điều khiển PID theo mô hình toán của đối tượng con lắc ngược trên xe và xây dựng một mô hình thực tế.
BÁO CÁO MÔN HỌC Đề tài: Xây dựng hệ lắc ngược xe sử dụng điều khiển PID THÀNH VIÊN 9/3/20XX Nguyễn Đức 20151408 Nguyễn Viết 20161060 Presentation Title Anh Quân Nhật Long 1, Tổng quan đề tài NỘI DUNG 2, Mơ mơ hình qua phần mềm Simulink Matlab 3, Thiết kế mơ hình Solidwork 4, Thi cơng mơ hình lắc ngược xe 5, Xây dựng chương điều thực tế TỔNG QUAN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN đó: • Trong •F: lực tác động vào xe (N) •M: khối lượng xe (kg) •m: khối lượng lắc (kg) •l: chiều dài lắc (m) •g: gia tốc trọng trường (m/ •góc lệch lắc với phương thẳng đứng (rad) •khoảng cách từ trục đến điểm trọng tâm lắc (m) MƠ HÌNH TỐN HỌC CON LẮC NGƯỢC TRÊN XE • Phương trình Euler-Lagrange: Trong đó: - T: Động - V: Thế - Q: Tổng ngoại lực - q: biến trạng thái, hệ lắc ngược xe có biến trạng thái x ( vị trí xe ), θ (góc lệch lắc) Dựa vào phương trình Euler-lagrange, ta có hệ phương trình mơ tả hệ thống: Biến đổi, áp dụng qui tắc Cramer cho hệ phương trình mơ tả hệ thống ta được: MƠ HÌNH TỐN HỌC ĐỘNG CƠ DC Trong : điện áp cấp cho động : dòng điện phần ứng : điện trở phần ứng : điện cảm phần ứng : sức phản điện động Phương trình cân mô men trục động cơ: BỘ ĐIỀU KHIỂN PID MÔ PHỎNG HỆ THỐNG QUA PHẦN MỀM SIMULINK MATLAB