Đồ án tốt nghiệp - Phân tích thiết kế hệ thống - THIẾT KẾ BỘ PID SỐ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC

Tham khảo luận văn - đề án 'đồ án tốt nghiệp - phân tích thiết kế hệ thống - thiết kế bộ pid số điều khiển tốc độ động cơ dc', luận văn - báo cáo, công nghệ thông tin phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp - Phân tích thiết kế hệ thống - THIẾT KẾ BỘ PID SỐ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG ĐỂ TÀI: THIẾT KẾ BỘ PID SỐ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC nguyen dinh tuan HOME Trang -2- PHẦN 1: LÝ THUYẾT ......................... 3 CHƯƠNG 1: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU................................................... 3 1.1 Giới thiệu động cơ DC: .............................................................................. 3 1.2 Mô hình hóa động cơ DC:.......................................................................... 3 1.3 Phương pháp điều khiển tốc độ động cơ:.................................................. 4 1.4 Khảo sát hàm truyền: ................................................................................ 5 1.4.1 Hàm truyền lý tưởng:.......................................................................... 5 1.4.2 Hàm truyền gần đúng tìm được bằng thực nghiệm:.......................... 6 1.5 Phương pháp ổn định tốc độ động cơ dùng PID:...................................... 7 1.5.1 Thuật toán PID: .................................................................................. 7 1.5.2 Phương pháp hiệu chỉnh thông số bộ PID Ziegler-Nichols: .............. 9 Chương 2 TỔNG QUAN VỀ PSoC IC CỦA HÃNG CYPRESS ......................10 2.1. Giới thiệu: ................................................................................................10 2.2. Giới thiệu IC khả trình PSoC của hãng CYPRESS................................10 2.2.1 Khái niệm PSoC .................................................................................10 2.2.2 Tổng quan về tài nguyên chip PSoC ..................................................10 2.2.3 Cấu trúc chi tiết bên trong chip PSoC...............................................13 3.3 Giới thiệu phần mềm PSoC Designer của hãng CYPRESS ....................27 3.3.1 Tổng quan về PSoC Designer ............................................................27 3.3.2 Xây dựng kiến trúc phần cứng( Device Editor) ................................27 3.3.3 Cửa sổ viết ứng dụng(Application Editor) ........................................36 CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT VỀ MOSFET ........................................................38 3.1 Giới thiệu về MOSFET .............................................................................38 3.2 Cấu trúc cơ bản của NMOS kiểu tăng cường : .......................................38 3.3 Ưu nhược điểm và các thông số quan trọng của MOSFET: ...................40 3.3.1 Những ưu điểm của mosfet : ..............................................................40 3.3.2 Các nhược điểm của mosfet. ..............................................................40 3.3.3 Các thông số quan trọng của mosfet : ...............................................40 PHẦN 2: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 43 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CỨNG ............................43 4.1 Sơ đồ nguyên lý: ........................................................................................43 4.2 Tính toán các thông số của mạch: ............................................................44 4.2.1. Mạch đảo chiều động cơ: ..................................................................44 4.2.2 Tính toán cho FET: ............................................................................45 4.2.3 Tính toán mạch Driver cho MOSFET: .............................................47 4.3 Tính toán các tham số của bộ điều khiển PID số: ....................................49 5.1 Cấu hình bên trong PSOC:.......................................................................52 5.2 Giải thuật phần mềm: ...............................................................................57 Trang -3- PHẦN 1: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1.1 Giới thiệu động cơ DC: Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều. Động cơ điện một chiều ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng dân dụng cũng như công nghiệp Cấu tạo của động cơ gồm có 2 phần: stato đứng yên và rôto quay so với stato. Phần cảm (phần kích từ-thường đặt trên stato) tạo ra từ trường đi trong mạch từ, xuyên qua các vòng dây quấn của phần ứng (thường đặt trên rôto). Khi có dòng điện chạy trong mạch phần ứng, các thanh dẫn phần ứng sẽ chịu tác động bởi các lực điện từ theo phương tiếp tuyến với mặt trụ rôto, làm cho rôto quay. Tùy theo cách mắc cuộn dây roto và stato mà người ta có các loại động cơ sau: - Động cơ kích từ độc lập: Cuộn dây kích từ (cuộn dây stato) và cuộn dây phần ứng (roto) mắc riêng rẽ nhau, có thể cấp nguồn riêng biệt. - Động cơ kích từ nối tiếp: Cuộn dây kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng: Đối với loaj động cơ kích từ độc lập, người ta có thể thay thế cuộn dây kích từ bởi nam châm vỉnh cữu, khi đó ta có loại động cơ điện 1 chiều dùng nam châm vĩnh cữu. Đây là loại động cơ được sử dụng trong đồ án này. 1.2 Mô hình hóa động cơ DC: Mô hình tương đương của phần ứng động cơ như sau: Trang -4- Ia Ra La Ua 1 + A Eg - 2 dia ...