Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2018-2019 môn Hệ thống truyền động Servo - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2018-2019 môn Hệ thống truyền động Servo giúp các bạn sinh viên có thêm tài liệu để củng cố các kiến thức, ôn tập kiểm tra, thi cuối kỳ. Đây là tài liệu bổ ích để các em ôn luyện và kiểm tra kiến thức tốt, chuẩn bị cho kì thi học kì. Mời các em và các quý thầy cô giáo bộ môn tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2018-2019 môn Hệ thống truyền động Servo - ĐH Sư phạm Kỹ thuậtTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÁP ÁN HỌC KỲ 2, NĂM HỌC 18-19 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Môn: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG SERVO KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Mã môn học: SERV424029 Đề số: 01; Đề thi có 2 trang. BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ Thời gian: 75 phút. ------------------------- Được phép sử dụng tài liệu Bài 1: a (1đ) Đường đặc tính mô tả mối quan hệ giữa vận tốc tối đa của động cơ và mô-men xoắn (torque). Dựa vào đường đặc tính này ta có thể tính được vận tốc khởi động của động cơ tương ứng với mô-men tải để không bị trượt bước. b (1đ). Theo hình vận tốc khởi động tối đa của động cơ là 12000 pps. Theo công thức slide 16: 60  pps 60 12000 rpm    3600 ppr 360 1.8 3600  2 Vận tốc động cơ:  377 (rad/s) 60 c. Kết nối phần cứng (0.5đ) Do động cơ lưỡng cực 2 pha nên sử dụng mạch cầu H tích hợp (ví dụ: L298) H-Bridge 1 A OUT1 P0 IN 1 P1 IN 2 OUT2 A CONTROLLER B B OUT3 P2 IN 3 P3 IN 4 OUT4 H-Bridge 2 Với vận tốc như câu b, ta tính được thời gian delay (0.5đ): 1 1 Td    84 103 (ms)  84 (us) pps 12000 Dựa vào hình 1b, ta có bảng trạng thái xuất xung của bộ điều khiển (0.5đ) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV 1 P3 P2 P1 P0 HEX L H L H 0x05 H L L H 0x09 H L H L 0x0A L H H L 0x06SV có thể viết chương trình hoặc lưu đồ giải thuật cho bộ điều khiển theo bảng trên (0.5đ)Lưu ý: Nếu SV sử dụng chân PWM và DIR cho phần cứng và bảng trạng thái vẫn cho đủđiểm nếu làm đúng.Bài 2:a. Để đọc encoder chế độ x2 ta sử dụng 1 ngắt ngoài, cạnh lên (rising) và cạnh xuống(falling). Giả sử dùng ngắt ngoài kênh 0, (EXTI0), kết nối với kênh A của encoder (0.5đ)Chương trình (1đ) T1_ISR(){ if ((rising)&(B==0)|(falling)&(B==1)) count++; else count--; cntvel++; //dùng để tính vận tốc if (count>=2000) count=0; else if (count Cấu trúc anti-windup cho khâu IChương trình (2đ)const float pi = 3.1415;float desiredVel;T1_ISR(){ static float iterm_p=0; static float err_sat=0; float err,err_windup; float pterm, iterm; float piterm,pi_sat; int cnttmp, piout; HILIM = 100; LOLIM=0; //HILIM =100 tương đương PWM -> 100% //Tính vận tốc theo công thức (2.1) cnttmp = cntvel; cntvel = 0; curVel = (cnttmp*pi)/(1000*T); //tính vận tốc (rad/s) khi đọc encoder mode x2 //Tính sai số err = desiredVel - curVel; //Tính PI bao gồm anti-windup theo các công thức (2.2), (2.3), (2.4) pterm = Kp*err; err_windup = Ki*err + Kb*err_reset; iterm = iterm_p + err_windup*T; iterm_p = iterm; piterm += pterm + iterm; //saturation of PIterm if (piterm>HILIM) pi_sat = HILIM; else if (pitermLưu ý: Nếu SV không trình bày các công thức tính nhưng vẫn viết đầy đủ trong chương trìnhthì vẫn cho đủ số điểm.Bài 3: Tính toán các thông số cần thiết (0.5) 150   5 Góc quay:  (rad ) 180 6 Lựa chọn gia tốc khởi động cho động cơ, công thức 4.12 slide bài giảng. 4 q f  qi 4  5 6 10 qc  2 ...