Đồ án: Bài toán điều khiển vị trí của đầu đọc ghi

Trong ổ đĩa cứng, sự hoạt động của đĩa cứng cần thực hiện đồng thời haichuyển động: chuyển động quay của các đĩa và chuyển động của các đầu đọc.Chuyển động quay của các đĩa từ được thực hiện nhờ các động cơ gắn cùngtrục (với tốc độ rất lớn: từ 3600 rpm cho đến 15.000 rpm) chúng thường được quayổn định tại một tốc độ nhất định theo mỗi loại ổ đĩa cứng.Khi đĩa cứng quay đều, đầu đọc sẽ di chuyển đến các vị trí trên các bề mặtchứa phủ vật liệu từ theo phương hướng kính của...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án:" Bài toán điều khiển vị trí của đầu đọc ghi "z  Đồ án Bài toán điều khiển vị trí của đầu đọc ghi MỤC LỤCCHƯƠNG 1: XÂY DỰNG MÔ HÌNH BÀI TOÁN ................................................. 2 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................. 2 1.1.1. Mục đích ................................................................................................... 2 1.1.2. Yêu cầu ..................................................................................................... 2 1.2. PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN LỰC CỦA BÀI TOÁN ........................ 4 1.3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN ..................................................................... 6 1.3.1. Phương trình vi phân ................................................................................ 6 1.3.2. Hàm truyền ............................................................................................... 6 Thay số ta có: ..................................................................................................... 7 1.3.3. Không gian trạng thái ............................................................................... 8 1.3.4. Mô hình hóa bằng phương pháp tương tự ................................................ 9CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN.........................................................11 2.1. PHƯƠNG PHÁP QUỸ TÍCH NGHIỆM......................................................11 2.1.1. Cực của hệ kín ........................................................................................11 2.1.2. Các bước tổng hợp bộ điều khiển ..........................................................12 2.1.3. Bộ bù Lead .............................................................................................12 2.2. TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN .................................................................... 13 2.3. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG DÙNG SIMULINK ........................................... 20CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................22 3.1. KẾT LUẬN ................................................................................................... 22 3.2. KIẾN NGHỊ .................................................................................................. 22TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................23PHỤ LỤC .................................................................................................................23 CHƯƠNG 1: XÂY DỰNG MÔ HÌNH BÀI TOÁN 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong ổ đĩa cứng, sự hoạt động của đĩa cứng cần thực hiện đồng thời haichuyển động: chuyển động quay của các đĩa và chuyển động của các đầu đọc. Chuyển động quay của các đĩa từ được thực hiện nhờ các động cơ gắn cùngtrục (với tốc độ rất lớn: từ 3600 rpm cho đến 15.000 rpm) chúng thường được quayổn định tại một tốc độ nhất định theo mỗi loại ổ đĩa cứng. Khi đĩa cứng quay đều, đầu đọc sẽ di chuyển đến các vị trí trên các bề mặtchứa phủ vật liệu từ theo phương hướng kính của đĩa. Chuyển động này kết hợpvới chuyển động quay của đĩa có thể làm đầu đọc/ghi tới bất kỳ vị trí nào trên bềmặt đĩa để đọc/ghi dữ liệu. Bài toán đưa ra trong đồ án là bài toán điều khiển vị trí của đầu đọc ghi. 1.1.1. Mục đích - Giúp học viên ôn tập lại và bổ sung kiến thức cho các môn học đã được học, đặc biệt là môn phân tích và tổ hợp hệ thống Cơ điện tử. - Giúp học viên rèn luyện các kỹ năng liên quan, đồng thời rèn luyện ý thức và kỹ năng trình bày 1 văn bản khoa học theo tiêu chuẩn phục vụ cho quá trình làm đồ án tốt nghiệp sắp tới. 1.1.2. Yêu cầu Yêu cầu của bài toán là khảo sát tính ổn định của hệ thống, từ đó tổng hợpbộ điều khiển theo phương pháp quỹ tích để điều khiển vị trí của đầu đọc/ ghi(tương đương với điều khiển góc ). Muốn vậy ta cần phải nghiên cứu những vấn Lđề sau: - Nghiên cứu động học, động lực học của hệ thống. Từ đó xác định được hàm truyền và mô hình hóa của hệ thống. Khảo sát tính ổn định và chất lượng của hệ thống. - Tổng hợp bộ điều khiển thích hợp cho hệ thống sử dụng phương pháp quỹ tích nghiệm.Bảng tham sốKi Hằng số mô men [Nm/A] 10Kb Hằng số điện động cơ [V/rad/sec] 0.0706Bm Hệ số ma sát động cơ [Nm/rad] 3Ra Điện trở phần ứng 0.25La Điện cảm 0KL Hệ số căng [Nm/rad] 2000BL Hệ số ma sát giữa dây đai và puli [Nm/rad/s] 10 Mô men quán tính động cơ [Nm/rad/s2]Jm ...