Bài tập dài môn điều khiển số

é: ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- H×nh 15: §Æc tÝnh qu¸ ®é cña hÖ thèng khi ch−a cã hiÖu chØnh. - ChØnh ®Þnh l¹i c¸c th«ng sè bé PID cho ®Õn khi hÖ ®¹t chÊt l−îng tèt: + Víi c¸c th«ng sè t×m ®−îc: KP = 0,00274; KI = 0,000054/0,005 = 0,0108; KD = 0,098.0,005 = 0,0005; + §Æc tÝnh qu¸ ®é cña hÖ: ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- H×nh 16: §Æc tÝnh qu¸ ®é cña hÖ khi ®· cã hiÖu chØnh. Qua ®−êng ®Æc tÝnh qu¸ ®é ta thÊy chÊt l−îng cña hÖ thèng ®· tèt h¬n rÊt nhiÒu so víi tr−íc khi ®iÒu chØnh: + Thêi gian qu¸ ®é: 1,4 s. + §é qu¸ ®iÒu chØnh: 0,8%. Nh− vËy th«ng sè cña bé ®iÒu khiÓn PID sè cÇn t×m lμ: KP = 0,00274; KI = 0,0108; KD = 0,0005; vμ cã hμm truyÒn ®¹t: )1( 0,098 + 0,09526.z0,002767.z )1.(098,0 )1(2 )1.(0,000054 0,00274)( 2 − += −+− ++= zz z z z zzWPID II. Tæng hîp hÖ thèng víi bé ph¶n håi tr¹ng th¸i: 1. Giíi thiÖu ph−¬ng ph¸p: Qua qu¸ tr×nh t×m th«ng sè bé ®iÒu khiÓn PID ta thÊy r»ng ph−¬ng ph¸p nμy cã nhiÒu nh−îc ®iÓm nh−: viÖc tæng hîp vμ thiÕt kÕ phøc t¹p, qu¸ tr×nh t×m th«ng sè mang tÝnh “mß mÉm”, kÐm chÝnh x¸c, chÊt l−îng kh«ng cao, chØ ¸p dông ®−îc víi tõng tr−êng hîp cô thÓ mμ kh«ng thÓ tæng qu¸t ho¸... §Ó kh¾c phôc nh÷ng nh−îc ®iÓm ®ã hiÖn nay, ng−êi ta sö dông ph−¬ng ph¸p tæng hîp hÖ thèng dïng håi tiÕp tr¹ng th¸i. Ph−¬ng ph¸p nμy cã thÓ ¸p ®Æt chÝnh x¸c c¸c ®iÓm cùc cho hÖ thèng qua ®ã quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l−îng cña hÖ thèng. NhiÖm vô cña ph−¬ng ph¸p lμ t×m ma trËn håi tiÕp tr¹ng th¸i K ®Ó víi mét ®èi t−îng cã m« h×nh tr¹ng th¸i: ⎩⎨ ⎧ = +=+ )(.)( )(.)(.)1( kxCky kuBkxAkx ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- th× tÝn hiÖu khiÓn sÏ lμ: U = - K.x(k) vμ lμm cho hÖ thèng cã c¸c ®iÓm cùc mong muèn ®Æt tr−íc: z1, z2, z3 ... x y z-1 C B A K W=0 U (-) Tuy nhiªn ®Ó t×m ®−îc ma trËn håi tiÕp tr¹ng th¸i th× hÖ ph¶i ®iÒu khiÓn ®−îc vμ quan s¸t ®−îc. §Ó t×m ma trËn håi tiÕp tr¹ng th¸i K: Tõ hÖ ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i ta cã )().()(..)(.)1( kxBKAkxKBkxAkx −=−=+ ph−¬ng tr×nh ®Æc tÝnh cña hÖ: det(z.I – A + B.K) = 0 (1) Ph−¬ng tr×nh nghiÖm mong muèn: (z-z1) (z-z2)… (z-zn) = zn + c1.zn-1 + c2.zn-2+...+ cn = 0 (2) Tõ ®ã ta cã c¸c ph−¬ng ph¸p t×m K: a. Ph−¬ng ph¸p c©n b»ng hÖ sè: Khai triÓn ph−¬ng tr×nh (1) thμnh: det(z.I – A + B.K) = zn + p1.zn-1 + p2.zn-2+...+ pn = 0 trong ®ã pi lμ c¸c hÖ sè cã chøa c¸c phÇn tö Ki cña ma trËn K: K = [ K1 K2 … Kn] ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C©n b»ng hÖ sè ph−¬ng tr×nh trªn vμ ph−¬ng tr×nh (2) ta cã: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ = = = nn CP CP CP ... 22 11 Tõ ®ã ta cã c¸c phÇn tö Ki cña ma trËn håi tiÕp tr¹ng th¸i K. b. Ph−¬ng ph¸p Ackerman: §©y lμ ph−¬ng ph¸p dùa theo ®Þnh lý Laylly-Hamiton, c¸c b−íc thù hiÖn cña ph−¬ng ph¸p nμy: ƒ TÝnh Φ(A) = An + c1.An-1 + ... + cn.I trong ®ã ci lμ hÖ sè cña ph−¬ng tr×nh (2). ƒ TÝnh K theo c«ng thøc: K = [0, 0, ... 1].[B, AB, ... , An-1B]-1. Φ(A) c. Ph−¬ng ph¸p biÕn ®æi ma trËn: ƒ Gäi P lμ ma trËn ®iÒu khiÓn ®−îc cña ®èi t−îng: P = [B, AB, ..., An-1B] ƒ §Þnh nghÜa mét ma trËn W nh− sau: ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎣ ⎡ = −− −− 0001 001 01 1 1 32 121 … … ##%## … … a aa aaa W nn nn trong ®ã det(z.I – A) = zn + a1.zn-1 + ... + an ƒ TÝnh ma trËn T = P.W ƒ TÝnh K theo c«ng thøc sau: K = [cn – an , cn-1 – an-1 , ... , c1 – a1 ].T -1 víi ci lμ hÖ sè cña ph−¬ng tr×nh (2). §©y lμ ba ph−¬ng ph¸p c¬ b¶n ®Ó t×m ma trËn håi tiÕp K, tuy c¸ch thøc kh¸c nhau nh−ng c¶ ba ph−¬ng ph¸p ®Òu cho ta cïng mét kÕt qu¶. Tuy nhiªn ®Ó t×m ®−îc ma trËn K ta cÇn ph¶i cã c¸c ®iÓm cùc mong muèn, do vËy vÊn ®Ò ®Æt ra lμ t×m c¸c ®iÓm cùc mong muèn nh− thÕ nμo, v× c¸c ®iÓm cùc sÏ quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh chÊt, chÊt l−îng cña hÖ thèng vμ ®èi víi mçi hÖ th× c¸c ®iÓm cùc mong muèn lμ kh¸c nhau phô thuéc sè biÕn tr¹ng th¸i cña hÖ. Mét trong nh÷ng ph−¬ng ph¸p t×m ®iÓm cùc mong muèn ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- th−êng ®−îc sö dông lμ ph−¬ng ph¸p cña Bessel. «ng ®· x¸c ®Þnh ®−îc c¸c ®iÓm cùc chuÈn cho c¸c hÖ thèng liªn tôc bËc k sao cho víi c¸c ®iÓm cùc ®ã, hÖ thèng ®¹t chÊt l−îng rÊt tèt nh− sau: kh«ng cã ®é qu¸ ®iÒu chØnh vμ thêi gian qu¸ ®é lμ T (s) rÊt nhá bÊt kú. C¸c ®iÓm cùc mong muèn ®−îc Bessel thèng kª trong b¶ng: BËc (K) §iÓm cùc chuÈn 1 (- 4,6200)/T 2 (- 4,0530 ± 2,3400i)/T 3 (- 5,0093)/T; ( -3,9668 ± 3,7845i)/T Víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn sè ta cÇn ph¶i chuyÓn c¸c ®iÓm cùc chuÈn sang miÒn Z theo c«ng thøc: víi T lμ chu kú trÝch mÉu cña hÖ thèng. kk ez = pT . 2. X¸c ®Þnh ma trËn håi tiÕp tr¹ng th¸i K: Ta sö dông ph−¬ng ph¸p Ackerman ®Ó t×m ma trËn K. - M« h×nh tr¹ng th¸i cña hÖ thèng cã d¹ng: ⎩⎨ ⎧ += +=+ )(.)(.)( )(.)(.)1( kuDkxCky kuBkxAkx tõ phÇn ph©n tÝch hÖ thèng ta ®· cã: ; ; ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 010 004 0,18770,6378- 2,7435 A ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 0 0 0,125 B ; ( )0,01760,07570,0810=C D = 0; Nªn: ⎧ ( )⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ = ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ =+ )(.0,01760,07570,0810)( )(. 0 0 0,125 )(. 010 004 0,18770,6378- 2,7435 )1( kxky kukxkx - Do hÖ lμ bËc 3 vμ chän thêi gian qu¸ ®é lμ 0,125(s) nªn c¸c ®iÓm cùc mong muèn ë miÒn liªn tôc sÏ lμ: ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- p1 = (- 5,0093)/0,125 = - 40,0744; p2,3 = ( -3,9668 ± 3,7845i)/0,125 = - 31,7344 ± 30,276.i; ChuyÓn sang miÒn Z víi chu kú lÊy mÉu T = 0,005s: z1 = exp(0,005.p1) = 0,8184; z2= exp(0,005.p2) = 0,8435 + 0,1287i; z3= exp(0,005.p3) = 0,8435 – 0,1287i; - Ma trËn håi tiÕp tr¹ng th¸i cã d¹ng: K = [k1 k2 k3]; - Ph−¬ng tr×nh nghiÖm mong muèn: (z - z1)(z - z2)(z - z3) = (z – 0,8184) (z – 0,8435 – 0,1287i) (z - 0,8435+0,1287i) = z3 – 0,8184.z2 – 0,7282.z + 0.596 Ö c1 = -0,8184; c2 =-0,7282; c3 = 0,596. Ö Ф(A) = c3.I + c2.A + c1.A2 + A3 ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ = ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ = 1.3468 3.4234- 7.6644 1.4386 3.8175- 7.2647 0.3409 0.8641- 1.1489 0.7508 2.6952- 10.9380 2.0531 6.6192- 19.1292 0.8976 2.7090- 6.4579 0 0 3.2736- 0.6145- 2.2058 8.9517- 0.4201- 1.3543 3.9138- 0 0.7282- 0 0 0 2.9128- 0.1367- 0.4907 1.9913- 596.000 0596.00 00596.0 - Ma trËn ®iÒu khiÓn ®−îc: P = [B A.B A2.B] ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ = 0.5000 0 0 1.3673 0.5000 0 0.5978 0.3418 0.1250 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ö P-1 ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ = 2.0000 0 0 5.4690- 2.0000 0 5.3904 5.4690- 8.0000 Tõ ®ã ta t×m ®−îc ma trËn håi tiÕp tr¹ng th¸i: K = [0 0 1].P-1. Ф(A) = [15,3288 -6,8468 2,6936]; Nªn: k1 = 15,3288; k2 = -6,8468; k3 = 2,6936. 3. X©y dùng m« h×nh hÖ trªn Simulink: Tõ hÖ ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i: ( )⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ = ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ =+ )(.0.01760.07570.0810)( )(. 0 0 0.125 )(. 010 004 0.18770.6378- 2.7435 )1( kxky kukxkx ta cã: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ++= =+ =+ ++−=+ )(.0176,0)(.0757,0)(.081,0)( )()1( )(.4)1( )(.125,0)(.1877,0)(.6378,0)(.7435,2)1( 321 23 12 3211 kxkxkxky kxkx kxkx kukxkxkxkx ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tõ ®ã ta x©y dùng ®−îc s¬ ®å m« pháng trªn Simulink: Ch¹y s¬ ®å m« pháng ta thu ®−îc ®Æc tÝnh qu¸ ®é: ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- H×nh 18: §Æc tÝnh qu¸ ®é cña hÖ thèng khi sö dông bé håi tiÕp tr¹ng th¸i. NhËn xÐt: Qua ®Æc tÝnh qu¸ ®é cña hÖ ®iÒu khiÓn sè sö dông bé håi tiÕp tr¹ng th¸i ta thÊy: + Thêi gian qu¸ ®é cña hÖ rÊt nhá. + §é qu¸ ®iÒu chØnh kh«ng ®¸ng kÓ. + §é sai lÖch tÜnh gÇn nh− kh«ng cã. Nh− vËy sö dông bé håi tiÕp tr¹ng th¸i ®· gióp n©ng chÊt l−îng cña hÖ thèng lªn rÊt cao so víi ph−¬ng ph¸p sö dông bé PID nèi tiÕp. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ch−¬ng Iv ThiÕt kÕ phÇn cøng vμ phÇn mÒm cho hÖ thèng ®iÒu khiÓn. I. ThiÕt kÕ phÇn cøng hÖ thèng ®iÒu khiÓn: 1. Ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ: §Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh trao ®æi gi÷a m¸y tÝnh víi c¸c thiÕt bÞ chÊp hμnh ngo¹i vi ta cÇn ph¶i x©y dùng mét Card ghÐp nèi ®Ó truyÒn vμ nhËn tÝn hiÖu gi÷a m¸y tÝnh víi ngo¹i vi ®ã th«ng qua mét sè cæng hay khe c¾m më réng ®−îc tÝch hîp trªn Main. D−íi ®©y tr×nh bμy mét sè ph−¬ng ¸n ghÐp nèi cô thÓ sau: - GhÐp nèi th«ng qua r·nh c¾m më réng: C¸c m¸y tÝnh hiÖn nay, tuú tõng lo¹i th× th−êng cã nh÷ng lo¹i r·nh c¾m kh¸c nhau: + R·nh c¾m 8 bit theo tiªu chuÈn ISA + R·nh c¾m 16 bit theo tiªu chuÈn ISA + R·nh c¾m PS/2 32 bit theo chuÈn MCA + R·nh c¾m 32 bit theo chuÈn EISA + R·nh c¾m 32 bit theo chuÈn PCI Thùc hiÖn ghÐp nèi qua r·nh c¾m më réng th× viÖc vμo ra d÷ liÖu rÊt ®¬n gi¶n, tèc ®é trao ®æi rÊt nhanh, tuy nhiªn v× cã nhiÒu chuÈn quy ®Þnh kh¸c nhau nªn m¹ch ghÐp nèi chØ t−¬ng thÝch víi mét lo¹i m¸y cô thÓ. Ngoμi ra phÇn lín c¸c m¸y tÝnh hiÖn nay, r·nh c¾m ®−îc chÕ t¹o lμ 32 bit theo chuÈn PCI, lo¹i r·nh c¾m nμy cã kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ch©n rÊt nhá nªn yªu cÇu m¹ch in Card ghÐp nèi ph¶i ®−îc chÕ t¹o rÊt chÝnh x¸c ®Ó cã thÓ tr¸nh ch¹m chËp gi÷a c¸c ch©n ra cña r·nh c¾m. - GhÐp nèi th«ng qua cæng nèi tiÕp RS 232: Cæng nèi tiÕp lμ giao diÖn ®−îc sö dông rÊt phæ biÕn trong lÜnh vùc ®o l−êng vμ ®iÒu khiÓn. Dïng cæng nèi tÕp ta cã thÓ thùc hiÖn ®o l−êng ®iÒu khiÓn ë kho¶ng c¸ch xa víi kh¶ n¨ng chèng nhiÔu tèt, song v× thùc hiÖn truyÒn nèi tiÕp tõng bit nªn tèc ®é truyÒn th«ng cña nã thÊp (300 ®Õn 19200 baud) v× thÕ nã tá ra kh«ng phï hîp víi nh÷ng øng dông yªu cÇu tÝnh n¨ng thêi gian thùc cao. - GhÐp nèi th«ng qua cæng song song ( cæng LPT1, LPT2 ): ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cæng song song cã tèc ®é truyÒn lín do 8 bit d÷ liÖu ®−îc truyÒn ®i ®ång thêi nªn nã cã thÓ ®−îc øng dông trong c¸c hÖ thèng yªu cÇu thêi gian ®¸p øng nhanh. Ngoμi ra viÖc ®iÒu khiÓn cæng còng kh«ng qu¸ phøc t¹p, cã thÓ sö dông m¹ch ghÐp nèi víi cæng m¸y in ë tÊt c¶ c¸c lo¹i m¸y PC hiÖn nay . Víi m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ mét chiÒu, do tèc ®é quay cña ®éng c¬ rÊt lín nªn m¹ch ghÐp nèi ph¶i b¶o ®¶m yªu cÇu tèc ®é trao ®æi d÷ liÖu nhanh, ®¬n gi¶n, dÔ giao tiÕp nªn ta quyÕt ®Þnh ghÐp nèi víi m¸y tÝnh th«ng qua cæng m¸y in LPT1. 2. GhÐp nèi cæng m¸y in LPT: - Cæng m¸y in cã 25 ch©n trong ®ã : + Ch©n 2 ®Õn ch©n 9 t−¬ng øng víi 8 ®−êng d÷ liÖu tõ D0 ®Õn D8, víi c¸c lo¹i Main m¸y tÝnh hiÖn nay 8 ®−êng d÷ liÖu nμy chØ cho phÐp ra, nªn ta kh«ng thÓ ®äc d÷ liÖu vμo trùc tiÕp tõ ®−êng nμy. + C¸c lèi ra ®iÒu khiÓn gåm cã c¸c ch©n: 1_Strobe, 14_AF, 16_INIT, 17_SLCTIN trong ®ã c¸c ch©n 1, 14, 17 ®−îc lÊy ®¶o. C¸c lèi ra nμy ®−îc sö dông ®Ó t¹o ra c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tíi c¸c phÇn tö cña Card ghÐp nèi. + C¸c lèi vμo gåm c¸c ch©n : 10_ACK, 11_BUSY, 12_PE, 13_SLTC, 15_ERROR ch©n 15 lÊy ®¶o. V× Bus d÷ liÖu cña cæng kh«ng ph¶i lμ 2 chiÒu nªn ta sÏ sö dông c¸c lèi vμo tr¹ng th¸i nμy lμm ®−êng vμo d÷ liÖu. + Ch©n 18 ®Õn 25 ®−îc nèi ®Êt - TÝn hiÖu cña cæng ®Òu t−¬ng thÝch chuÈn TTL (møc ®iÖn ¸p: 0V - 5V) - §Ó giao tiÕp víi bªn ngoμi cæng LPT cã 3 thanh ghi lμ: + Thanh ghi d÷ liÖu víi ®Þa chi c¬ b¶n lμ 378 H(Hex) + Thanh ghi tr¹ng th¸i víi ®Þa chØ lμ 379H + Thanh ghi ®iÒu khiÓn víi ®Þa chØ lμ 37AH ( §©y lμ c¸c ®Þa chØ t−¬ng øng cña cæng LPT1) - M¸y tÝnh cã thÓ cã 1 ®Õn 2 cæng song song víi c¸c ®Þa chØ: + Cæng LPT1 cã ®Þa chØ 378(Hex) ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + Cæng LPT2 cã ®Þa chØ 278(Hex) - S¬ ®å ghÐp nèi víi cæng LPT ®−îc cho ë h×nh sau: T1 D1 ~ U T2 D2 §C Kt FT kt ω Giao diÖn ra KhuÕch ®¹i xung Giao diÖn vμo KhuÕch ®¹i LPT 1 NhiÖm vô cña c¸c khèi m¹ch: + Cæng LPT1: cã nhiÖm vô trao ®æi tÝn hiÖu gi÷a m¸y tÝnh vμ hÖ thèng m¹ch chÊp hμnh t−¬ng tù nh»m ®−a tÝn hiÖu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ vμ cung cÊp tÝn hiÖu ph¶n håi cho qu¸ tr×nh thùc hiÖn thuËt to¸n ®iÒu khiÓn mÒm bªn trong. M¸y tÝnh cã chøc n¨ng thùc hiÖn thuËt to¸n vμ ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn th«ng qua ch−¬ng tr×nh phÇn mÒn. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®−îc viÕt b»ng ng«n ng÷ lËp tr×nh C++ hay Visual C++ theo c¸ch thøc sö dông bé bï PID nèi tiÕp hoÆc theo ph−¬ng ph¸p ph¶n håi tr¹ng th¸i . + Giao diÖn ra: gåm cã bé chèt d÷ liÖu vμ bé biÕn ®æi sè thμnh t−¬ng tù (DAC) nh»m t¹o ra tÝn hiÖu ®iÖn ¸p mét chiÒu ®iÒu khiÓn t−¬ng øng cung cÊp cho khèi khuÕch ®¹i xung. + Khèi khuÕch ®¹i xung: khèi nμy t¹o ra c¸c tÝn hiÖu r¨ng c−a , ®ång pha ;cã c¸c khèi so s¸nh, khèi khuyÕch ®¹i xung ... Tuú vμo tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®iÖn ¸p mét chiÒu ®−îc ®−a ra mμ xung më Thyristor sÏ ®−îc thay ®æi qua ®ã thay ®æi ®iÖn ¸p mét chiÒu cÊp cho ®éng c¬ nhê vËy ta thay ®æi ®−îc tèc ®é ®éng c¬ . + C¬ cÊu chÊp hμnh: lμ hÖ thèng gåm mét bé chØnh l−u hai nöa chu kú b¸n ®iÒu khiÓn T1, D1, T2, D2 vμ mét ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. §éng c¬ mét chiÒu cã th«ng sè: P = 1,6 KW; U = 220V; n = 2000v/phót. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + M¸y ph¸t tèc Ft: cã nhiÖm vô biÕn tÝn hiÖu tèc ®é thμnh tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ph¶n håi vÒ m¸y tÝnh cung cÊp cho thuËt to¸n ®iÒu khiÓn. + Bé khuÕch ®¹i: nh»m biÕn ®iÖn ¸p ph¶n håi tõ m¸y ph¸t tèc thμnh tÝn hiÖu ®iÖn ¸p chuÈn t−¬ng øng ®Ó ®i vμo bé biÕn ®æi ADC trong khèi Giao diÖn vμo. + Giao diÖn vμo: Khèi nμy cã bé biÕn ®æi ADC, bé chèt d÷ liÖu vμo, m¹ch dån kªnh ®Ó ®−a 8 bit d÷ liÖu vμo th«ng qua 4 ch©n vμo tr¹ng th¸i cña cæng m¸y in .Khèi sÏ nhËn tÝn hiÖu tèc ®é tõ m¸y ph¸t tèc ®Ó ph¶n håi vÒ cho m¸y tÝnh . 3. Giíi thiÖu c¸c linh kiÖn sö dông trong m¹ch ghÐp nèi: - M¹ch gi¶i m· ®Þa chØ 74HC138: C¸c ®Çu vμo A, B, C lμ c¸c ®Çu vμo ®Þa chØ, ch©n E1, E2, E3 lμ ch©n cho phÐp tÝn hiÖu ra. Tuú vμo gi¸ trÞ ë ch©n A, B, C mμ mét trong c¸c ch©n Y0 ®Õn Y7 tÝch cùc ë møc thÊp. - M¹ch chèt d÷ liÖu 74HC373: §©y lμ m¹ch chèt d÷ liÖu mét chiÒu. Vi m¹ch gåm t¸m flip-flop lo¹i D ba tr¹ng th¸i, th−êng ®−îc dïng ®Ó chèt d÷ liÖu. Khi ch©n LE ë møc cao, d÷ liÖu tõ c¸c ®Çu vμo (Dx) ®−îc chèt vμo trong flip-flop, s½n sμng ®Ó ®−a ra ë c¸c ®Çu ra t−¬ng øng (Qx). Khi ch©n LE ë møc thÊp, c¸c ®Çu vμo kh«ng ¶nh h−ëng g× ®Õn c¸c ®Çu ra. Khi ch©n /OE (tÝch cùc thÊp) ë møc thÊp, c¸c ®Çu ra ®−îc phÐp ®−a d÷ liÖu ra. Khi ch©n /OE ë møc cao, c¸c ®Çu ra ®−îc ®Æt lªn tr¹ng th¸i cao trë, vi m¹ch c¸ch li khái bus. - Bé biÕn ®æi DAC 0808: Vi m¹ch DAC 0808: lμ vi m¹ch chuyÓn ®æi sè t−¬ng tù (DAC) 8-bit. Thêi gian chuyÓn ®æi tèi ®a lμ 150 ns. Tiªu thô c«ng suÊt 33 mW víi nguån nu«i ±5V. §Çu ra lμ dßng ®iÖn cã gi¸ trÞ phô thuéc vμo m· nhÞ ph©n ®−a vμo. DAC0808 t−¬ng thÝch vμ giao tiÕp ®−îc víi c¸c møc logic TTL hay CMOS. Nguån nu«i cña vi m¹ch cho phÐp trong ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- kho¶ng tõ 18V ®Õn +18V. Dßng vμo so s¸nh lμ 2-5 mA. NhiÖt ®é lμm viÖc b×nh th−êng lμ 0 ÷ 75°C. Trong c¸c øng dông th«ng th−êng, ch©n 14 ®−îc nèi lªn ®iÖn ¸p so s¸nh Vref th«ng qua ®iÖn trë R14 cã gi¸ trÞ sao cho Vref/ R14 = 2 mA. Mét khuÕch ®¹i thuËt to¸n ®−îc sö dông ®Ó chuyÓn dßng ®iÖn ®Çu ra (ch©n 4) thμnh ®iÖn ¸p ra thÝch hîp. - Bé biÕn ®æi t−¬ng tù sè ADC 0809 ADC 0809 gåm cã 8 kªnh vμo IN-0 ®Õn IN-7, c¸c kªnh nμy ®−îc lùa chän nhê c¸c ch©n ®Þa chØ A, B, C. §iÖn ¸p ®−îc ®o so víi ®iÖn thÕ 0V. Sù tiªu thô dßng cña vi m¹ch lμ kh«ng ®¸ng kÓ (chØ kho¶ng 300 µA) víi thêi gian biÕn ®æi kho¶ng 100 µs. C¸c tÝn hiÖu ®Òu t−¬ng thÝch TTL, bé biÕn ®æi kh«ng ®ßi hái ®iÒu chØnh ®iÓm 0, ®é ph©n gi¶i cña vi m¹ch lμ 8 bit . Ho¹t ®éng cña ADC 0809 nh− sau : Ch©n ALE cho phÐp c¸c tÝn hiÖu ®Þa chØ chän kªnh ®−îc ®äc vμo. Mét xung d−¬ng ë ch©n Start sÏ kÝch ho¹t ADC biÕn ®æi, trong suèt qu¸ tr×nh biÕn ®æi ch©n ra EOC gi÷ ë møc Low, sau kho¶ng 100 µs nÕu ADC ®· biÕn ®æi xong nã sÏ chuyÓn lªn møc High b¸o kÕt thóc qu¸ tr×nh biÕn ®æi, khi nμy kÕt qu¶ qu¸ tr×nh biÕn ®æi ®−îc xÕp hμng ë c¸c ®−êng dÉn d÷ liÖu D0 ®Õn D7. NÕu Clock = 1 th× c¸c ®−êng dÉn d÷ liÖu cã thÓ ®−îc ®äc ®Ó xö lý . - Vi m¹ch khuyÕch ®¹i thuËt to¸n LM 358: Vi m¹ch gåm cã hai bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt nhá, c¸c ch©n ®−îc thÓ hiÖn nh− trong h×nh vÏ. D¶i ®iÖn ¸p nguån nu«i 1,5V ®Õn 15V, ®iÖn ¸p Offset tèi ®a 7mV. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - Vi m¹ch dån kªnh 74HC257: Vi m¹ch cã chøa 4 bé quÐt ®éng (dån kªnh multiplex) víi hai lèi vμo vμ mét lèi ra, nã ®−îc sö dông ®Ó ®äc 8 bit d÷ liÖu tõ ADC vμo m¸y tÝnh qua 4 ®−êng tÝn hiÖu tr¹ng th¸i. Nh− vËy chøc n¨ng cña vi m¹ch lμ biÕn tÝn hiÖu song song 8 bit thμnh hai tÝn hiÖu song song 4 bit. Ch©n G cho phÐp ®äc d÷ liÖu tõ vi m¹ch khi Ā/B =0 th× 4 bit D0÷D3 ®−îc ®äc vμo, khi Ā/B =1 th× 4 bit D4÷D7 ®−îc ®äc vμo. C¸c ch©n cô thÓ ghÐp nèi víi nhau ®−îc tr×nh bμy ë m¹ch nguyªn lý . - Vi m¹ch TCA 780: TCA 780 cña h·ng Siemens chÕ t¹o lμ vi m¹ch phøc hîp thùc hiÖn ®−îc 4 chøc n¨ng cña mét m¹ch ®iÒu khiÓn ph¸t xunglμ: t¹o tÝn hiÖu ®ång pha, t¹o ®iÖn ¸p r¨ng ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c−a ®ång bé, so s¸nh vμ t¹o xung vu«ng ra nh»m ®Ó ®iÒu khiÓn gãc më c¸c thyristor cña bé chØnh l−u. C¸c tham sè cña vi m¹ch : + Cã thÓ ®iÒu chØnh gãc tõ 0 ®Õn 180 ®é ®iÖn. + §iÖn ¸p nguån nu«i max Us = 18V + Dßng tiªu thô Is =10mA + Dßng ®iÖn ra I = 50mA + §iÖn ¸p r¨ng c−a Urmax =(Us - 2)V + §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn U®k = -0,5 ÷ (Us - 2)V + TÇn sè xung ra f=10 ÷ 500 Hz - Thyristor chän lo¹i T25. Ngoμi ra trong m¹ch cßn sö dông m¸y biÕn ¸p xung, vi m¹ch æn ¸p 7805, 7812 c¸c phÇn tö And, Not, Tranzitor, ®iÖn trë, tô ®iÖn, ®ièt c¸c lo¹i ... 4. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ ghÐp nèi: - §Ó ®−a d÷ liÖu ra: + §Çu tiªn tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®−îc ®−a ra b»ng lÖnh outportb(data, 0x378) khi ®ã c¸c bit d÷ liÖu cña tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®−îc chèt ë vi m¹ch 74HC373 . +LÖnh outportb(add1, 0x37A) tiÕp theo cã t¸c dông chän vi m¹ch 74HC373 ®Ó më chèt ®−a d÷ liÖu ®Õn DAC. TÝn hiÖu dßng ë ch©n 4 cña DAC ®−îc khuyÕch ®¹i thμnh ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn cung cÊp cho khèi ph¸t xung më Thyristor. - Ho¹t ®éng cña m¹ch ph¸t xung më thyristor ®Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p mét chiÒu cña ®éng c¬ ®−îc miªu t¶ b»ng s¬ ®å ®iÖn ¸p sau : ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- • v(t) lμ ®iÖn ¸p ®ång pha • v11 lμ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn • u14 , u15 lμ c¸c xung ®iÒu khiÓn . Qua s¬ ®å ta thÊy, gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn mét chiÒu v11 sÏ qui ®Þnh thêi ®iÓm ph¸t xung më u14 vμ u15. Thêi ®iÓm ph¸t xung sÏ quyÕt ®Þnh gi¸ trÞ ®iÖn ¸p mét chiÒu. - §Ó ®äc d÷ liÖu vÒ: Qu¸ tr×nh nhËn tÝn hiÖu ph¶n håi vÒ phøc t¹p h¬n, qu¸ tr×nh nμy gåm c¸c b−íc : + §−a tÝn hiÖu chän kªnh ADC vμ tÝn hiÖu cho ADC biÕn ®æi th«ng qua lÖnh : outportb(add2, 0x37A). ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + Sau kho¶ng 100 µs khi ADC ®· hoμn thμnh qu¸ tr×nh biÕn ®æi th× cho tÝn hiÖu më chèt ®ång thêi cho Ā/B =0 ®Ó ®äc 4 bit thÊp cña gi¸ trÞ ph¶n håi tèc ®é vÒ: outportb(add3, 0x37A) inportb(add, 0x389). + Cho Ā/B =1 ®Ó ®äc 4 bit cao cña gi¸ trÞ ph¶n håi tèc ®é: outportb(add4, 0x37A) inportb(add, 0x389). Qu¸ tr×nh nμy ®−îc lÆp l¹i cho c¸c lÇn tiÕp theo. - C¸c ®Þa chØ dïng ®−îc ®Þnh nghÜa g¾n liÒn víi m¹ch phÇn cøng nh− sau: + §Þa chØ chän vi m¹ch chèt 74HC373 cña DAC ®Çu ra: + §Þa chØ ®iÒu khiÓn ADC: + §Þa chØ chän ch©n Ā/B cña vi m¹ch dån kªnh 74HC257: + §Þa chØ chän vi m¹ch chèt 74HC373 cña ADC ®Çu vμo: ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 2 3 4 5 6 A B C D 6 5 4 3 2 1 DCBA T itle N um ber R evision Size BDate: 13-M ay-2004 Sheet of File: C :\SD 2.SC H D raw n B y: IN -0 26 m sb2-1 21 2-2 20 IN -1 27 2-3 19 2-4 18 IN -2 28 2-5 8 2-6 15 IN -3 1 2-7 14 lsb2-8 17 IN -4 2 E O C 7 IN -5 3 A D D -A 25 IN -6 4 A D D -B 24 A D D -C 23 IN -7 5 A L E 22 ref(-) 16 E N A B L E 9 ST A R T 6 ref(+) 12 C L O C K 10 A D C 0809 11421531641751861972082192210231124122513 D B 25 A 1 B 2 C 3 E 1 4 E 2 5 E 3 6 Y 0 15 Y 1 14 Y 2 13 Y 3 12 Y 4 11 Y 5 10 Y 6 9 Y 7 7 74H C 138 D 0 3 Q 0 2 D 1 4 Q 1 5 D 2 7 Q 2 6 D 3 8 Q 3 9 D 4 13 Q 4 12 D 5 14 Q 5 15 D 6 17 Q 6 16 D 7 18 Q 7 19 O E 1 L E 11 74H C 373 D 0 3 Q 0 2 D 1 4 Q 1 5 D 2 7 Q 2 6 D 3 8 Q 3 9 D 4 13 Q 4 12 D 5 14 Q 5 15 D 6 17 Q 6 16 D 7 18 Q 7 19 O E 1 L E 11 74H C 373 1A 2 1Y 4 1B 3 2A 5 2Y 7 2B 6 3A 11 3Y 9 3B 10 4A 14 4Y 12 4B 13 G 15 A /B 1 74H C 257 V C C 1 2 74H C 04 1 274H C 04 1 2 74H C 04 1 2 74H C 04 1 2 74H C 04 1 2 74H C 04 1 2 74H C 04 1 274H C 14 15K 150p 32 1 84 L M 358 V C C 2K L M 336 V C C V C C 1 2 74H C 04 -Vs3 +Vs 13 Iout 4 m sb-B 1 5 B 2 6 Iout 2 B 3 7 B 4 8 B 5 9 V rf(+) 14 B 6 10 B 7 11 V rf(-) 15 lsb-B 8 12 D A C 0808 10K 1K 12V 32 1 84 L M 358 V C C 4,7K 1 1615 3 14 4 13 5 1211 7 10 8 9 2 T C A 780 12V B A X B A X V in 1 G ND3 +12V 2 M C 7812K 15K 10K 1u 470u 220V 1N 4001 B 25 K 10K 1.2K 1,2K 22 22 270 1K 1K 220 270 200p 22n B 25 T 25 T 25 A- + D C _1,6 K W FT B 25 1K 1u 100u 1.256K K T K T S¬ ® å n g u y ªn lý ph Çn cø n g h Ö th èn g ® iÒu k h iÓn sè L íp § k 1-K 45 P§ N g h Üa L § T h a nh N B C h iÕn S¬ ®å nguyªn lý phÇn cøng ghÐp nèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®éng c¬ m ét chiÒu Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- II. PhÇn mÒm ®iÒu khiÓn: 1. Ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn: Ta sÏ sö dông ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn dïng bé PID bï nèi tiÕp: y u T 102,0 80)( += ppWKd 1.25,0.05,0 5,6)( 2 ++= pppWdc ZOH w PID (Kp,Ki,Kd) Víi kh©u PID cã hμm truyÒn d¹ng sè: )1( 0,098 + 0,09526.z0,002767.z)( 2 − += zz zWPID NhiÖm vô cña ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn mÒm lμ dùa vμo tÝn hiÖu ph¶n håi y(k) tõ ph¸t tèc vμ tÝn hiÖu ®Æt tèc ®é w(k) ®Ó tÝnh to¸n, ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn u(k) cho c¬ cÊu chÊp hμnh. Do kh©u PID sè cã ®Çu vμo lμ sai lÖch gi÷a tÝn hiÖu ®Æt w(k) víi tÝn hiÖu ph¶n håi y(k) vμ ®Çu ra chÝnh lμ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn u(k) nªn ta cã: zzzyzw zuzWPID − +=−= 2 2 0,098 + 0,09526.z0,002767.z )()( )()( ChuyÓn vÒ ph−¬ng tr×nh sai ph©n: )1()2( )(k 0,098w + )1(k 0,09526.w2)(k 0,002767.w (k)0,098.y - 1)(k0,09526.y 2)(k 0,002767.y )(.)(.z(z))y -(z) 0,098)(w + 0,09526.zz(0,002767. 22 +−+= +++++−+−⇒ −=+ kuku zuzzu víi w(k+2) = w (k+1) = w (k) = Gi¸ trÞ ®Æt tèc ®é, ta cã: )1()2()(k 0,196027.w (k)0,098.y - 1)(k 0,09526.y 2)(k 0,002767.y +−+=++−+− kuku hay: )1()(k 0,196027.w (k)0,098.y - 1)(k 0,09526.y 2)(k 0,002767.y)2( ++++−+−=+ kuku ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §©y lμ mèi quan hÖ gi÷a tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn u(k) cÇn ®−a ra víi tÝn hiÖu ®Æt w(k), tÝn hiÖu ph¶n håi tèc ®é y(k) vμ víi chÝnh tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tr−íc ®ã u(k-1). 2. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn: §Ó viÕt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho ph−¬ng tr×nh sai ph©n trªn ta sö dông phÇn mÒm Visual C++ . §©y lμ c«ng cô rÊt m¹nh cho viÖc lËp tr×nh nãi chung vμ ®iÒu khiÓn nãi riªng, trong ®ã ®· cã hç trî nhiÒu hμm ®−îc sö dông ®Ó xö lý víi phÇn cøng ngo¹i vi. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®−îc viÕt trªn Visual C++ nh− sau: pushf; unsigned short Data=0x378; unsigned short Control=0x37A; unsigned short speed,e,e_old,u,u_old,feed_back,feed_back_low,feed_back_high ; cout<<"Nap gia tri toc do dong co :"; cin>> speed; feed_back=0; e_old=0; u_old=0; do{ e=speed-feed_back; u=unsigned short((e-e_old-0.09526*u_old-0.098)*361.4); _asm{ push ax; push dx; #include #include void main(){ unsigned short Status=0x379; ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- xor ax,ax; mov dx,Control; mov ax,3;//Mo 74LS373 de dua du lieu ra ! out dx,al; xor ax,ax mov ax,10;//Dua Start+ALE+ Dia chi A0 ra ! out dx,al; //Cho 100 micro giay ! mov cl,30; Again: nop; loop Again; //Het 100 micro giay ! xor ax,ax; mov ax,1;//cho phep tin hieu Enable cua ADC! out dx,al; xor ax,ax; mov ax,0;//Mo chot 74LS373+SEL=0 de dua 4 bit thap //du lieu ve ! out dx,al; xor ax,ax; mov dx,Status; in al,dx; mov feed_back_low,ax; xor ax,ax; mov dx,Control; mov ax,4;//SEL=1 de dua 4 bit cao du lieu ve ! out dx,al; xor ax,ax; mov dx,Status; in al, dx; mov feed_back_high,ax; pop cx; popf; pop dx; pop ax; } _asm{ push dx; pushf; push ax; push cx; mov cl,4; xor ax,ax; shr feed_back_low,cl; and feed_back_high,0x00f0; mov ax,feed_back_low; ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Khi ch¹y ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn nμy trªn nÒn Ms-Dos ta cã thÓ thiÕt lËp tèc ®é ®Æt cho ®éng c¬, ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ho¹t ®éng theo tèc ®é ®· ®Æt. Do trong ch−¬ng tr×nh cã tÝch hîp xö lý b»ng c¸c lÖnh cña Assemble nªn tèc ®é ph¶n øng cña hÖ thèng ®ñ ®¸p øng víi sù thay ®æi cña tèc ®é ®éng c¬. Tuy nhiªn nh−îc ®iÓm lμ ch−a cã giao diÖn víi ng−êi sö dông nªn viÖc ®iÒu khiÓn khã kh¨n, kh«ng thuËn tiÖn. 3. ThiÕt kÕ giao diÖn: §Ó t¨ng tÝnh n¨ng vμ thuËn tiÖn cho ng−êi sö dông, ta thiÕt kÕ giao diÖn cña ch−¬ng tr×nh víi nh÷ng modul nh− sau: File: DCMotor.cpp (Modul chÝnh cña ch−¬ng tr×nh) // Chuong trinh dieu khien toc do dong co mot chieu kich tu doc lap. #include "DCMotor.h" #include "Motor.h" #include "DCMControl.cpp" #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[] = __FILE__; #endif -------------------------------------------------------------------- or ax,feed_back_high; mov feed_back,ax; pop cx; pop ax; popf; pop dx; } e_old=e; u_old=u; } while(!kbhit()); } ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- //CDCMotorApp BEGIN_MESSAGE_MAP(CDCMotorApp, CWinApp) //{{AFX_MSG_MAP(CDCMotorApp) // NOTE - the ClassWizard will add and remove mapping macros here. // DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code! //}}AFX_MSG ON_COMMAND(ID_HELP, CWinApp::OnHelp) END_MESSAGE_MAP() -------------------------------------------------------------------- // CDCMotorApp construction CDCMotorApp::CDCMotorApp() { // TODO: add construction code here, // Place all significant initialization in InitInstance } -------------------------------------------------------------------- // CDCMotorApp initialization BOOL CDCMotorApp::InitInstance() { AfxEnableControlContainer(); // Standard initialization // If you are not using these features and wish to reduce the size // of your final executable, you should remove from the following // the specific initialization routines you do not need. #ifdef _AFXDLL Enable3dControls(); #else Enable3dControlsStatic(); #endif CDCMcontrol dlg; m_pMainWnd = &dlg; int nResponse = dlg.DoModal(); if (nResponse == IDOK) { // TODO: Place code here to handle when the dialog is // dismissed with OK } ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- else if (nResponse == IDCANCEL) { // TODO: Place code here to handle when the dialog is // dismissed with Cancel } // Since the dialog has been closed, return FALSE so that we exit the // application, rather than start the application's message pump. return FALSE; } //void CDCMcontrol::OnChangeEdit1(){ // TODO: If this is a RICHEDIT control, the control will not // send this notification unless you override the CDialog::OnInitDialog() // function and call CRichEditCtrl().SetEventMask() // with the ENM_CHANGE flag ORed into the mask. // TODO: Add your control notification handler code here } C¸c Modul ®iÒu khiÓn vμ më réng : + Modul: DCMotor.h: File: DCMotor.h #if!defined(AFX_DKDCDC_H__58664FE5_A2DA_11D8_9E5B_8E85C9E54E37__INCLUDED_) #define AFX_DKDCDC_H__58664FE5_A2DA_11D8_9E5B_8E85C9E54E37__INCLUDED_ #if _MSC_VER > 1000 #pragma once #endif // _MSC_VER > 1000 #ifndef __AFXWIN_H__ #error include 'stdafx.h' before including this file for PCH #endif #include #include ---------------------------------------------------------------------- // CDkdcdcApp: class CDCMotorApp : public CWinApp {public: CDCMotorApp (); // Overrides // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CDCMotorApp) ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- public: virtual BOOL InitInstance(); //}}AFX_VIRTUAL // Implementation //{{AFX_MSG(CDCMotorApp) //{{AFX_MSG(CDkdcdcApp) // NOTE - the ClassWizard will add and remove member functions here. //DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code ! //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() }; #endif // !defined(AFX_DKDCDC_H__58664FE5_A2DA_11D8_9E5B_8E85C9E54E37__INCLUDED_) + Modul: Motor.h: File: Motor.h #if !defined(AFX_ Motor__013FC63D_A31F_11D8_9E5B_9D9DD3490332__INCLUDED_) #define AFX_Motor_H__013FC63D_A31F_11D8_9E5B_9D9DD3490332__INCLUDED_ #if _MSC_VER > 1000 #pragma once #endif // _MSC_VER > 1000 // Motor.h : header file ------------------------------------------------------------------------ // CMotor dialog class CMotor : public CDialog { // Construction public: CMotor (CWnd* pParent = NULL); // Dialog Data //{{AFX_DATA(CMotor) enum { IDD = IDD_TSDT }; double m_k; CString m_ti; CString m_td; //}}AFX_DATA // Overrides // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CMotor) protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- support //}}AFX_VIRTUAL // Implementation protected: // Generated message map functions //{{AFX_MSG(CMotor) virtual BOOL OnInitDialog(); afx_msg void OnChangeEdit1(); //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() }; //{{AFX_INSERT_LOCATION}} // Microsoft Visual C++ will insert additional declarations immediately before the previous line. #endif // !defined(AFX_DOITUONG_H__013FC63D_A31F_11D8_9E5B_9D9DD3490332__INCLUDED_) + Modul: DCMControl.cpp File: DCMControl.cpp #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[] = __FILE__; #endif #include"Motor.h" -------------------------------------------------------------------------------- nsigned char vantoc; bool dieukhien = true; Cdoituong doituong; int vdat; class CAboutDlg : public CDialog { public: CAboutDlg(); enum { IDD = IDD_ABOUTBOX }; protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); protected: DECLARE_MESSAGE_MAP()}; CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD){} --------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); //{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg) //}}AFX_DATA_MAP } BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg) // No message handlers //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() // DCMControl dialog DCMControl:: DCMControl (CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(DCMControl lg::IDD, pParent) { // AFX_DATA_INIT(DCMControl){ //m_valuevdat = 0; m_displayvantoc = _T(""); m_valuek = 0.02; m_valuetd = 0.28; m_valuetgdk = 0.025; m_valueti = 0.32; m_valuenhande = _T(""); } void DCMControl::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); //AFX_DATA_MAP(DCMControl) DDX_Control(pDX, IDC_NHANDE, m_nhande); DDX_Control(pDX, IDC_EDITTI, m_controlti); DDX_Control(pDX, IDC_EDITTGDK, m_controltgdk); DDX_Control(pDX, IDC_EDITTD, m_controltd); DDX_Control(pDX, IDC_EDITK, m_controlk); DDX_Control(pDX, IDC_DISPLAY, m_controlvantoc); DDX_Control(pDX, IDC_COMBOVDAT, m_controlvdat); DDX_Control(pDX, IDC_BTSDT, m_tsdt); DDX_Control(pDX, IDC_BTSDK, m_tsdk); DDX_Control(pDX, IDC_BTHOAT, m_thoat); DDX_Control(pDX, IDC_BKHOIDONG, m_batdau); DDX_Control(pDX, IDC_BDUNG, m_dung); DDX_Control(pDX, IDC_BDK, m_dieukhien); DDX_CBIndex(pDX, IDC_COMBOVDAT, m_valuevdat); DDX_Text(pDX, IDC_DISPLAY, m_displayvantoc); DDX_Text(pDX, IDC_EDITK, m_valuek); DDX_Text(pDX, IDC_EDITTD, m_valuetd); ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- DDX_Text(pDX, IDC_EDITTGDK, m_valuetgdk); DDX_Text(pDX, IDC_EDITTI, m_valueti); DDX_Text(pDX, IDC_NHANDE, m_valuenhande); //AFX_DATA_MAP } BEGIN_MESSAGE_MAP(CDCMotor, CDialog) //AFX_MSG_MAP(DCMControl) ON_WM_SYSCOMMAND() ON_WM_PAINT() ON_WM_QUERYDRAGICON() ON_BN_CLICKED(IDC_BTHOAT, OnBthoat) ON_BN_CLICKED(IDC_BTSDK, OnBtsdk) ON_BN_CLICKED(IDC_BKHOIDONG, OnBkhoidong) ON_BN_CLICKED(IDC_RADP, OnRadp) ON_BN_CLICKED(IDC_RADQP, OnRadqp) ON_BN_CLICKED(IDC_RADPID, OnRadpid) ON_BN_CLICKED(IDC_RADHTTT, OnRadhttt) ON_BN_CLICKED(IDC_BDK, OnBdk) ON_BN_CLICKED(IDC_BDUNG, OnBdung) ON_BN_CLICKED(IDC_BTSDT, OnBtsdt) ON_EN_CHANGE(IDC_EDITTI, OnChangeEdit) ON_EN_CHANGE(IDC_EDITK, OnChangeEdit) ON_EN_CHANGE(IDC_EDITTD, OnChangeEdit) ON_EN_CHANGE(IDC_EDITTGDK, OnChangeEdit) ON_CBN_CLOSEUP(IDC_COMBOVDAT, Oncloseupvt) END_MESSAGE_MAP() ------------------------------------------------------------------------------- // DCMControl message handlers BOOL DCMControl::OnInitDialog() { CDialog::OnInitDialog(); // Add "About..." menu item to system menu. // IDM_ABOUTBOX must be in the system command range. ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX); ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000); CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE); if (pSysMenu != NULL) { CString strAboutMenu; strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX); if (!strAboutMenu.IsEmpty()) { pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR); pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu); } ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // TODO: Add extra initialization here m_valuenhande="HÖ Thèng §iÒu KhiÓn §éng C¬ Mét ChiÒu"; setmyfont(); datlaifont(); UpdateData(FALSE); //GetDlgItem(IDC_COMBOVDAT)->EnableWindow(FALSE); // DCMControl::datlaifont(); return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control } void DCMControl::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam) { if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX) { CAboutDlg dlgAbout; dlgAbout.DoModal(); } else {CDialog::OnSysCommand(nID, lParam);} } void DCMControl::setmyfont() { m_datfont.Detach(); m_datfont.CreateFont(30,0,0,0,500,0,FF_DONTCARE,".VnArabiaH"); m_nhande.SetFont(&m_datfont); } void DCMControl::datlaifont() { m_datfont.Detach(); m_datfont.CreateFont(28,0,0,0,500,0,1,DEFAULT_PITCH|FF_DONTCARE,".VnTime"); m_controlvantoc.SetFont(&m_datfont); } void DCMControl::OnBthoat() { // TODO: Add your control notification handler code here if(MessageBox("B¹n cã muèn tho¸t?",MB_YESNO+MB_ICONQUESTION)==IDYES) OnOK(); } void DCMControl::Oncloseupvt(){ UpdateData(TRUE); CString m_string; m_controlvdat.GetLBText(m_valuevdat,m_string); vdat=(int)atof(m_string); } void CDkdcdcDlg::OnBkhoidong() { GetDlgItem(IDC_RADQP)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADQT)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADP)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADPI)->EnableWindow(TRUE); ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- GetDlgItem(IDC_RADPD)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADPID)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADHTTT)->EnableWindow(TRUE); m_batdau.EnableWindow(FALSE); m_tsdk.EnableWindow(TRUE); m_tsdt.EnableWindow(TRUE); m_dieukhien.EnableWindow(TRUE); } void DCMControl::OnRadhttt() { m_luatdk="HTTT"; } void DCMControl::OnChangeEdit(){ UpdateData(TRUE); } void DCMControl::OnBtsdk() { GetDlgItem(IDC_RADQT)->EnableWindow(FALSE); } if(m_luatdk=="PID"){ GetDlgItem(IDC_COMBOVDAT)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITK)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITTGDK)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITTI)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITTD)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADPI)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_RADPD)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_RADP)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_RADHTTT)->EnableWindow(FALSE); } if(m_luatdk=="HTTT"){ GetDlgItem(IDC_COMBOVDAT)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITK)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITTGDK)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITTI)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITTD)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADPI)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_RADPD)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_RADP)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_RADPID)->EnableWindow(FALSE); } ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- void DCMControl::OnBdung() { m_tsdk.EnableWindow(TRUE); m_tsdt.EnableWindow(TRUE); m_thoat.EnableWindow(TRUE); m_dieukhien.EnableWindow(TRUE); m_dung.EnableWindow(FALSE); m_batdau.EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_COMBOVDAT)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITK)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITTGDK)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITTI)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_EDITTD)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADPI)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADPD)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADPID)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADP)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADHTTT)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADQP)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_RADQT)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_COMBOVDAT)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_EDITK)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_EDITTGDK)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_EDITTI)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_EDITTD)->EnableWindow(FALSE); dieukhien=false; } void DCMControl::OnBtsdt() { if(Motor.DoModal()==IDOK){} m_tsdt.EnableWindow(FALSE); } void CDkdcdcDlg::hienthi(int n){ m_displayvantoc=""; for (int i=0 ; i<5;++i){ if (n%10==0) m_displayvantoc = "0" + m_displayvantoc ; else if (n%10==2) m_displayvantoc = "2" + m_displayvantoc ; else if (n%10==1) m_displayvantoc = "1" + m_displayvantoc ; else if (n%10==3) m_displayvantoc = "3" + m_displayvantoc ; else if (n%10==4) m_displayvantoc = "4" + m_displayvantoc ; ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- else if (n%10==5) m_displayvantoc = "5" + m_displayvantoc ; else if (n%10==6) m_displayvantoc = "6" + m_displayvantoc ; else if (n%10==7) m_displayvantoc = "7" + m_displayvantoc ; else if (n%10==8) m_displayvantoc = "8" + m_displayvantoc ; else m_displayvantoc = "9" + m_displayvantoc ; n=n/10;} } unsigned char DCMControl::docvontoc() { _Asm { xor ax,ax; mov ax,1; out dx,al; xor ax,ax; mov ax,0; out dx,al; xor ax,ax; mov dx,Status; in al,dx; mov feed_back_low,ax; xor ax,ax; mov dx,Control; mov ax,4; out dx,al; xor ax,ax; mov dx,Status; in al, dx; mov feed_back_high,ax; pop cx; popf; pop dx; pop ax; } _asm{ push dx; pushf; push ax; push cx; mov cl,4; xor ax,ax; shr feed_back_low,cl; and feed_back_high,0x00f0; mov ax,feed_back_low; } return ax; } --------------------------------------------------------------------------------- void DCMControl::OnBdk() { UpdateData(TRUE); //vdat=m_valuevdat; if(m_luatdk=="") MessageBox("B¹n ph¶i chän luËt ®Ó ®iÒu khiÓn !", "C¶nh b¸o",MB_OK+MB_ICONQUESTION); else ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- if(vdat==0) MessageBox("B¹n ph¶i nhËp th«ng sè cho bé ®iÒu khiÓn !", "C¶nh b¸o",MB_OK+MB_ICONQUESTION); else{ m_tsdk.EnableWindow(FALSE); m_tsdt.EnableWindow(FALSE); m_thoat.EnableWindow(FALSE); m_dieukhien.EnableWindow(FALSE); m_dung.EnableWindow(TRUE); ------------------------------------------------------------------------------- Unsigned feed_back=0, e_old=0, u_old=0; do{ e=speed-feed_back; u=unsigned short((e-e_old-0.09526*u_old-0.098)*361.4); _asm{ push ax; push dx; pushf; push cx; xor ax,ax; mov dx,Data; mov ax,u; out dx,al; -------------------------------------------------------------------------------- int x,c=0,z=0; _outp(0x378,1); _outp(0x37a,0); _outp(0x37a,12); x=vantoc(); while(1){ z=z+1; if(z==10){ hienthi(c/10); UpdateData(FALSE); z=0; } _outp(0x378,1); ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- _outp(0x37a,0); _outp(0x37a,12); if (x > vdat-100/*m_valuek*vdat*/){ _outp(0x378,0); _outp(0x37a,0); _outp(0x37a,12); _sleep (int(1000*m_valuetgdk-20)); x=vantoc(); } else { x=vantoc(); c=c+x;} } double x=1; int i; while(1){ _outp(0x378,0); _outp(0x37a,0); _outp(0x37a,12); hienthi(i=vantoc()); UpdateData(FALSE); _sleep(10); _outp(0x378,1); _outp(0x37a,0); _outp(0x37a,12); //_sleep(abs(1)); _sleep(x); x=x+m_valuek*(vdat-i); } } Do thêi gian cã h¹n nªn phÇn thiÕt kÕ giao diÖn nμy cßn nhiÒu thiÕu sãt, chóng em sÏ cè g¾ng hoμn thμnh trong thêi gian tíi. Sau khi söa lçi vμ ch¹y ch−¬ng tr×nh ta thu ®−îc kÕt qu¶: + Ch−¬ng tr×nh ®· ®iÒu khiÓn cho ch¹y ®éng c¬. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bμi tËp dμi §iÒu KhiÓn Sè Líp §K1-K45 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + Tèc ®é ph¶n håi ®· ®−îc hiÓn thÞ. Tuy nhiªn do qu¸ tr×nh tÝnh to¸n c¸c th«ng sè trung gian ch−a chÝnh x¸c nªn ®éng c¬ ch¹y kh«ng æn ®Þnh, tèc ®é ch−a tu©n theo tèc ®é ®Æt tr−íc. Chóng em sÏ cè g¾ng söa lçi vμ hoμn thiÖn ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho thËt tèt trong mét thêi gian kh«ng xa. Chóng em xin ch©n thμnh c¶m ¬n thÇy ! ------------------------------------------------------------------------------------------------------