Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo đồ án tốt nghiệp đề tài: Tìm hiểu và sử dụng phần mềm Labview để điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều đồng thời có sử dụng thuật toán PID trong quá trình điều khiển.Trường đại học bách khoa đà nẵng khoa Điện 09D2
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU PHẦN MỀM LABVIEW ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC BẰNG THUẬT TOÁN PID GVHD : TS Trần Đình Khôi Quốc GVD : TS Nguyễn Quốc Định SVTH : Phan Thanh Việt Nội dung thuyết trình • Điều khiển động điện chiều kích từ độc lập • Giới thiệu phần mềm Labview card giao tiếp Arduino Uno • Mô hệ thống điều khiển tốc độ động DC phần mềm Labview • Thiết kế phần cứng chương trình điều khiển cho hệ thống điều khiển tốc độ động • Kết luận Điều khiển động điện chiều kích từ độc lập Phương trình đặc tính cơ: Ru + Ruf Uu ω= − M dt K Φ ( K Φ) Điều khiển điện áp phần ứng động Điều khiển từ thông động Điều khiển điện trở mạch phần ứng động Giới thiệu phần mềm Labview Labview gì? LabVIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) phần mềm máy tính phát triển công ty National Instruments vào năm 1986 Tính Labview gì? • Tương thích với hệ điều hành • Kết nối thiết bị,cảm biến, cấu chấp hành • Điều khiển cấu chấp hành, thiết bị • Mô hệ thống vật lý • Lưu phân tích dạng liệu theo thời gian thực • Thực thi giải thuật/thuật tóan Phương pháp điều chỉnh tốc độ ĐMđl cách thay đổi điện áp phần ứng động U u Ru + Ruf ω = − M K Φ (K Φ ) ω = ω0 − ∆ω Giới thiệu phần mềm Labview Khác biệt LabVIEW so với MatLab Dễ kiểm soát công cụ giao diện người dùng Thiết kế giao diện người dùng thân thiện,nhanh chóng Khó xử cho tính toán lớn, dễ dàng kết nối với phần cứng, lấy liệu Giới thiệu phần mềm Labview Trong đề tài em chọn LabVIEW thay MatLab vì: Muồn tìm hiểu thêm phần mềm LabVIEW mà chương trình chưa học Kết nối phần cứng thu thập liệu đễ dàng Giới thiệu card giao tiếp Arduino Uno R3 Card Arduino Uno R3 Thông số card Vi điều khiển Điện áp hoạt động Điện áp đầu vào (đề nghị) Điện áp đầu vào (giới hạn) I / O Pins Đầu PWM Đầu vào Tương tự Dòng DC chân Dòng DC cho chân 3.3V Flash Memory Bộ nhớ flash cho Bootloader SRAM EEPROM Tần số dao động thạch anh ATmega328 5V 7-12V 6-20V 14 6 40 mA 50 mA 32 KB 0,5 KB kB KB 16 MHz Giới thiệu card giao tiếp Arduino Uno R3 Giới thiệu Arduino Uno R3 Arduino đời thị trấn Ivrea, nước Ý Nó thức đưa giới thiệu vào năm 2005 Arduino tảng mã nguồn mở sử dụng để xây dựng ứng dụng điện tử Arduino gồm có board mạch lập trình ( thường gọi vi điều khiển ) phần mềm hỗ trợ phát triển tích hợp IDE dùng để soạn thảo, biên dịch code nạp chương cho board Arduino UNO R3 hệ thứ dòng Arduino Giới thiệu card giao tiếp Arduino Uno R3 Khả card Arduino Uno R3 Sử lý tín hiệu Đọc liệu từ ngõ vào analog digital Xuất tín hiệu điều khiển ngõ Giao tiếp qua cổng USB,I2C,SPI Sơ đồ khối động điện chiều với điều khiển PID dùng cho trình mô Kp=0.3 Ki=0.01 Kp= Lu = Ru = J= Ka=4.8 Ke= Km = Kb= Đồ thị biểu diễn tốc độ với thông số PID khác Thiết kế phần cứng chương trình điều khiển cho hệ thống điều khiển tốc độ động Sơ đồ phần cứng Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 24V Sơ đồ nguyên lý mạch động lực Đồ thị biểu diễn tốc độ với thông số PID khác Kết luận chung Kết đạt được: Mô xây dựng thành công hệ thống sử dụng phần mềm Labview card giao tiếp Aduino Uno điều khiển tốc độ động dùng phương pháp PWM Hệ thống thiết kế đơn giản, hoạt động ổn định, điều khiển linh hoạt Thực giám sát điều khiển hoạt động động qua phần mềm Labview máy tính Lưu trữ liệu trình làm việc động dạng tập tin khác nhau, từ xem lại phân tích trình hoạt động động Kết luận chung Hạn chế đề tài: Do thời gian nghiên cứu thiết kế có hạn nên chưa khai thác hết mạnh phần mềm Labview Mô hình số hạn chế như: động công suất nhỏ, thời gian đáp ứng trễ Có sai lệch phần thực mô Kết luận chung Hướng phát triển: Điều khiển tốc độ động công suất lớn Tìm hiểu thêm khai thác triệt để khả Labview Ứng dụng phần mềm Labview trình nghiên cứu thí nghiệm, phục vụ giảng dạy EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ ĐÃ LẮNG NGHE KÍNH CHÚC QUÝ THẦY CÔ SỨC KHỎE [...]...Sơ đồ khối động cơ điện một chiều với bộ điều khiển PID dùng cho quá trình mô phỏng Kp=0.3 2 Ki=0.01 Kp= Lu = Ru = J= Ka=4.8 Ke= Km = Kb= Đồ thị biểu diễn tốc độ với các thông số PID khác nhau Thiết kế phần cứng và chương trình điều khiển cho hệ thống điều khiển tốc độ động cơ Sơ đồ phần cứng Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 24V Sơ đồ nguyên lý mạch động lực Đồ thị biểu diễn tốc độ... và thiết kế có hạn nên chưa khai thác hết thế mạnh của phần mềm Labview Mô hình còn một số hạn chế như: động cơ công suất nhỏ, thời gian đáp ứng còn trễ Có sai lệch giữa phần thực và mô phỏng Kết luận chung Hướng phát triển: Điều khiển tốc độ động cơ công suất lớn Tìm hiểu thêm và khai thác triệt để khả năng của Labview Ứng dụng phần mềm Labview trong quá trình nghiên cứu thí nghiệm, phục vụ... Kết luận chung Kết quả đạt được: Mô phỏng và xây dựng thành công hệ thống sử dụng phần mềm Labview và card giao tiếp Aduino Uno điều khiển tốc độ động cơ dùng phương pháp PWM Hệ thống được thiết kế đơn giản, hoạt động ổn định, điều khiển linh hoạt Thực hiện giám sát và điều khiển hoạt động của động cơ qua phần mềm Labview trên máy tính Lưu trữ dữ liệu quá trình làm việc của động cơ dưới dạng các