Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động máy mài tròn

tæng hîp hÖ thèng truyÒn ®éng M« h×nh hÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn Môc tiªu c¬ b¶n cña hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn lµ ph¶i ®¶m b¶o gi¸ trÞ yªu cÇu cña c¸c ®¹i l­îng ®iÒu chØnh mµ kh«ng phô thuéc vµo t¸c ®éng cña c¸c ®¹i l­îng nhiÔu lªn hÖ ®iÒu chØnh. HÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn ®éng c¬ quay chi tiÕt m¸y mµi cã cÊu tróc ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 8 gåm : ®éng c¬ truyÒn ®éng M quay chi tiÕt m¸y mµi trßn Mx vµ thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng - chØnh l­u cÇu ba pha B§ (®­îc gäi lµ phÇn lùc), c¸c thiÕt bÞ ®o l­êng §L vµ c¸c bé ®iÒu chØnh R (®­îc gäi lµ phÇn ®iÒu khiÓn). TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn hÖ thèng ®­îc gäi lµ tÝn hiÖu ®Æt TH§ vµ ngoµi ra cßn cã c¸c tÝn hiÖu nhiÔu lo¹n NL t¸c ®éng lªn hÖ thèng. H×nh 7 CÊu tróc cña hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn ®éng c¬ quay chi tiÕt m¸y mµi trßn. §éng c¬ truyÒn ®éng ®­îc sö dông lµ ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp vµ ®­îc cÊp n¨ng l­îng tõ bé biÕn ®æi chØnh l­u cÇu ba pha cã ®iÒu khiÓn. Bé biÕn ®æi cã chøc n¨ng biÕn ®æi n¨ng l­îng ®iÖn thÝch øng víi ®éng c¬ truyÒn ®éng vµ mang th«ng tin ®iÒu khiÓn ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c tham sè ®Çu ra cña bé biÕn ®æi (nh­ c«ng suÊt, ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn, tÇn sè...). TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®­îc lÊy ra tõ bé ®iÒu chØnh R. C¸c bé ®iÒu chØnh R (regulator) nhËn tÝn hiÖu th«ng b¸o sai lÖch vÒ tr¹ng th¸i lµm viÖc cña truyÒn ®éng th«ng qua so s¸nh gi÷a tÝn hiÖu ®Æt TH§ vµ tÝn hiÖu ®o l­êng c¸c ®¹i l­îng truyÒn ®éng. §Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng cña hÖ, ta sö dông c¸c m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn vµ tèc ®é. Sù biÕn thiªn cña c¸c tÝn hiÖu ®Æt g©y ra c¸c sai lÖch kh«ng tr¸nh ®­îc trong qu¸ tr×nh qu¸ ®é vµ còng cã thÓ g©y sai lÖch trong chÕ ®é x¸c lËp. Trªn c¬ së ph©n tÝch c¸c sai lÖch ®iÒu chØnh, ta cã thÓ chän ®­îc c¸c bé ®iÒu chØnh, c¸c m¹ch bï thÝch hîp ®Ó n©ng cao chÝnh x¸c cña hÖ thèng. Tæng hîp c¸c m¹ch vßng ®iÒu chØnh kiÓu nèi cÊp M¹ch vßng ®iÒu chØnh nèi cÊp Khi tæng hîp hÖ truyÒn ®éng nhiÒu th«ng sè th­êng ph©n hÖ thµnh cÊu tróc nhiÒu vßng cã c¸c bé ®iÒu chØnh kiÓu nèi cÊp. Cho ®Õn nay, ph­¬ng ph¸p chung tæng hîp c¸c bé ®iÒu chØnh trong cÊu tróc nèi cÊp ch­a thËt hoµn thiÖn, chñ yÕu do viÖc chän th«ng sè tèi ­u cña c¸c bé ®iÒu chØnh vµ tÝnh chÊt phøc t¹p cña hÖ thèng thùc. V× thÕ, viÖc tÝnh to¸n tæng hîp gÇn ®óng cã gi¸ trÞ to lín trong thiÕt kÕ ®Þnh h­íng còng nh­ trong chØnh ®Þnh vµ vËn hµnh hÖ thèng. HÖ thèng ®iÒu chØnh tèc ®é lµ hÖ thèng mµ ®¹i l­îng ®­îc ®iÒu chØnh lµ tèc ®é gãc cña ®éng c¬ ®iÖn. HÖ thèng ®iÒu chØnh tèc ®é ®­îc h×nh thµnh tõ hÖ thèng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn. Do c¸c yªu cÇu c«ng nghÖ mµ hÖ thèng cÇn ®¹t v« sai cÊp 1 hoÆc v« sai cÊp hai. NhiÔu chÝnh cña hÖ thèng lµ m«men c¶n Mc. Tuú theo yªu cÇu c«ng nghÖ mµ bé ®iÒu chØnh tèc ®é Rw cã thÓ ®­îc tæng hîp theo hai tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn hoÆc theo nhiÔu t¶i Mc. Trong tr­êng hîp chung, hÖ thèng ph¶i cã ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh tèt c¶ tõ phÝa tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn lÉn phÝa tÝn hiÖu nhiÔu lo¹n. Theo ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é b»ng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phÇn øng, gi¸ trÞ trung b×nh ë ®Çu ra cña bé chØnh l­u quyÕt ®Þnh tèc ®é quay cña ®éng c¬. Ng­êi ta cã thÓ coi bé chØnh l­u lµ mét bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt. Gãc më van th­êng ®­îc ®iÒu chØnh nhê ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn u®k . C«ng suÊt cña tÝn hiÖu vµo rÊt nhá so víi c«ng suÊt ®Çu ra cña bé chØnh l­u. S¬ ®å khèi chøc n¨ng ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 9.4 trong ®ã, hÖ thèng sö dông mét m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn. FX lµ thiÕt bÞ ph¸t xung ®iÒu khiÓn bé biÕn ®æi B§. PhÇn tö phi tuyÕn HCD lµ phÇn tö h¹n chÕ dßng ®iÖn trong qu¸ tr×nh qu¸ ®é. Sensor tèc ®é Sw ®ãng vai trß kh©u ph¶n håi tèc ®é. H×nh 8.1 S¬ ®å khèi hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÒu chØnh tù ®éng. Tæng hîp m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn M¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn lµ m¹ch vßng c¬ b¶n cña hÖ thèng, x¸c ®Þnh m«men kÐo cña ®éng c¬ vµ thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng b¶o vÖ, ®iÒu chØnh gia tèc... HÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn ®éng c¬ quay chi tiÕt m¸y mµi trßn cã h»ng sè thêi gian c¬ häc Tc rÊt lín so víi h»ng sè thêi gian ®iÖn tõ cña m¹ch phÇn øng T­ nªn ta cã thÓ coi søc ®iÖn ®éng cña ®éng c¬ kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh cña m¹ch vßng dßng ®iÖn. S¬ ®å khèi cña m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 9.2, trong ®ã F lµ m¹ch läc tÝn hiÖu, Ri lµ bé ®iÒu chØnh dßng ®iÖn, B§ lµ bé chØnh l­u cÇu ba pha, Si lµ sensor dßng ®iÖn. H×nh 8.2 S¬ ®å khèi cña m¹ch vßng dßng ®iÖn. Tf, T®k, Tvo , T­ , Ti lµ c¸c h»ng sè thêi gian cña m¹ch läc, m¹ch ®iÒu khiÓn chØnh l­u, sù chuyÓn m¹ch chØnh l­u, phÇn øng vµ sensor dßng ®iÖn. R­ lµ ®iÖn trë m¹ch phÇn øng vµ KCL, Ki lµ hÖ sè khuÕch ®¹i cña chØnh l­u vµ sensor dßng ®iÖn. KCL = = 23,4; = 0,5714; Tf =Ti =T®k = 0,001 (s) << T­ ; T­ = 0,0366 (s); Tvo == 0,00167(s) Hµm truyÒn cña m¹ch dßng ®iÖn ( hµm truyÒn cña ®èi t­îng ®iÒu chØnh): §Æt Ts = Tf + T®k + Tvo + Ti = 0,00467 < T­ = 0,0366 th× cã thÓ viÕt l¹i hµm truyÒn ë d¹ng gÇn ®óng nh­ sau: ¸p dông tiªu chuÈn tèi ­u module, ta t×m ®­îc hµm truyÒn cña bé ®iÒu chØnh dßng ®iÖn cã d¹ng kh©u tû lÖ – vi ph©n PI, trong ®ã ®· chän Ts = Ts =0,00467s (chän a =2): Hµm truyÒn cña m¹ch vßng sÏ lµ: H×nh 8.3 §Æc tÝnh qu¸ ®é dßng ®iÖn hÖ thèng Qu¸ tr×nh qu¸ ®é sÏ kÕt thóc sau thêi gian Tq® = 8,4Ts = 0,039(s) vµ ®é qu¸ ®iÒu chØnh lµ 4,57% (Imax = 18,3A). NÕu xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña søc ®iÖn ®éng ®éng c¬ th× do tÝnh chÊt c¶n dÞu cña nã mµ trong nhiÒu cã thÓ kh«ng x¶y ra qu¸ ®iÒu chØnh dßng ®iÖn. Tæng hîp m¹ch vßng ®iÒu chØnh tèc ®é Sensor tèc ®é : vµ h»ng sè thêi gian läc Tw = 0,001 (s). H×nh 8.4 S¬ ®å khèi cña hÖ ®iÒu chØnh tèc ®é Theo kÕt qu¶ tæng hîp m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn, ta cã hµm truyÒn cña m¹ch vßng dßng ®iÖn lµ: §Ó thuËn tiÖn trong tÝnh to¸n tiÕp theo, ta bá qua thµnh phÇn 2 ®Ó thu ®­îc biÓu thøc gÇn ®óng cña hµm truyÒn m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn hÖ thèng: §Æt = 0,00517, khi ®ã ®èi t­îng ®iÒu chØnh cã hµm truyÒn: Theo tiªu chuÈn tèi ­u module, ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc hµm truyÒn cña bé ®iÒu chØnh tèc ®é lµ kh©u tû lÖ P, (lÊy hÖ sè a2 = 2): 126,97 Hµm truyÒn cña m¹ch vßng ®iÒu chØnh tèc ®é lµ: M¹ch vßng tèc ®é nµy lµ v« sai cÊp 1 ®èi víi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµ lµ h÷u sai ®èi víi tÝn hiÖu nhiÔu. HÖ sè khuÕch ®¹i cña bé ®iÒu chØnh tèc ®é Kp cã thÓ ®iÒu chØnh th«ng qua tham sè a2. H×nh 8.5 §Æc tÝnh qu¸ ®é tèc ®é hÖ thèng H×nh 8.6 §Æc tÝnh qu¸ ®é hÖ thèng thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn M¹ch ®iÒu khiÓn thyristor Nguyªn lý m¹ch ®iÒu khiÓn Thyristor chØ më cho dßng ®iÖn ch¶y qua khi cã ®iÖn ¸p d­¬ng ®Æt trªn anode vµ xung ¸p d­¬ng ®Æt vµo cùc ®iÒu khiÓn G. Sau khi thyristor ®· më th× xung ®iÒu khiÓn kh«ng cßn t¸c dông, dßng ®iÖn ch¶y qua do th«ng sè cña m¹ch ®éng lùc quyÕt ®Þnh. M¹ch ®iÒu khiÓn cã c¸c chøc n¨ng sau: §iÒu chØnh ®­îc vÞ trÝ xung ®iÒu khiÓn trong ph¹m vi ®iÒu chØnh øng víi nöa chu kú d­¬ng cña ®iÖn ¸p ®Æt trªn anode – cathode cña thyristor. T¹o ra ®­îc c¸c xung ®iÒu khiÓn ®ñ ®iÒu kiÖn më ®­îc thyristor (xung ®iÒu khiÓn th­êng cã biªn ®é vµ ®é réng xung x¸c ®Þnh CÊu tróc cña m¹ch ®iÒu khiÓn mét thyristor ®ùoc tr×nh bµy trªn h×nh 10.1. ucm - ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn, ®iÖn ¸p mét chiÒu; us - ®iÖn ¸p ®ång bé, ®iÖn ¸p xoay chiÒu hoÆc biÕn thÓ cña nã, ®ång bé víi ®iÖn ¸p anode – cathode uAK cña thyristor; B»ng c¸ch t¸c ®éng vµo ucm cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc vÞ trÝ xung ®iÒu khiÓn, còng tøc lµ ®iÒu chØnh gãc ®iÒu khiÓn a. H×nh 9.1 CÊu tróc m¹ch ®iÒu khiÓn Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn §Ó ®iÒu khiÓn vÞ trÝ xung trong nöa chu kú d­¬ng cña ®iÖn ¸p ®Æt trªn thyristor, ta sö dông nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn “ arccos ”. Theo nguyªn t¾c nµy, ta sö dông hai ®iÖn ¸p: §iÖn ¸p ®ång bé us v­ît tr­íc uAK = Umsinwt cña thyristor mét gãc p/2, us =Umcoswt. §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn ucm lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc biªn ®é qua c¸c bé ®iÒu chØnh tèc ®é vµ dßng ®iÖn Rw vµ Ri. NÕu ®Æt us vµo cæng ®¶o vµ ucm vµo cæng kh«ng ®¶o cña kh©u so s¸nh th× khi us = ucm ta sÏ nhËn ®­îc mét xung rÊt m¶nh ë ®Çu ra khi kh©u nµy lËt tr¹ng th¸i: ucm = Umcosa. Do ®ã a = arccos. Nh­ vËy, khi ®iÒu chØnh ucm tõ trÞ sè ucmmin ®Õn ucmmax ta cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc gãc ®iÒu khiÓn a = (amin ¸ amax). H×nh 9.2 Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng “ arccos ”. CÊu tróc tõng khèi chøc n¨ng C¸c bé ®iÒu chØnh Rw vµ Ri Bé ®iÒu chØnh lµ mét trong nh÷ng phÇn tö quan träng nhÊt trong hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn v× nã ®¶m b¶o chÊt l­îng ®éng vµ tÜnh cña hÖ thèng. Bé ®iÒu chØnh cã hai nhiÖm vô: KhuÕch ®¹i tÝn hiÖu sai lÖch nhá cña hÖ T¹o hµm ®iÒu khiÓn ®¶m b¶o chÊt l­îng ®éng vµ tÜnh cña hÖ thèng. Trong hÖ thèng ta sö dông hai bé ®iÒu chØnh: bé ®iÒu chØnh tû lÖ P dïng ®iÒu chØnh tèc ®é vµ bé ®iÒu chØnh tû lÖ - tÝch ph©n PI ®Ó ®iÒu chØnh dßng ®iÖn. Hµm truyÒn cña bé ®iÒu chØnh dßng ®iÖn: Hµm truyÒn cña bé ®iÒu chØnh tèc ®é: 126,97 Chän R = KW; R2 = W; R3 = W; C = mF. §Ó t¹o m¹ch läc F, ta nèi thªm tô Ck = 5mF song song víi ®iÖn trë R3. H×nh 10.1 CÊu tróc c¸c bé ®iÒu chØnh Rw vµ Ri Sensor dßng ®iÖn Yªu cÇu ®Æt ra ®èi víi bé ®o dßng ®iÖn mét chiÒu vµ ®iÖn ¸p mét chiÒu, ngoµi viÖc ®¶m b¶o vÒ ®é chÝnh x¸c, cßn ph¶i ®¶m b¶o c¸ch ly gi÷a m¹ch lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn. Ta sö dông ph­¬ng ph¸p biÕn ®iÖu ®Ó truyÒn tÝn hiÖu mét chiÒu tõ s¬ cÊp sang thø cÊp cã c¸ch ly b»ng phÇn tö quang ®iÖn. Trªn h×nh 10.2 lµ s¬ ®å ®o c¸ch ly c¸c ®¹i l­îng mét chiÒu dïng phÇn tö b¸n dÉn quang ®iÖn. Nã gåm m¹ch dao ®éng xung tam gi¸c ®èi xøng, m¹ch so s¸nh, m¹ch truyÒn xung vµ m¹ch tÝch ph©n. Sensor tèc ®é Sö dông m¸y ph¸t tèc mét chiÒu $T7/220 tèc ®é ®Þnh møc 3000vßng/phót vµ c«ng suÊt P = 23,2 W. Chän R = 10KW; C = 10mF H×nh 10.3 M¹ch ®o tèc ®é b»ng m¸y ph¸t tèc mét chiÒu. M¹ch h¹n chÕ dßng M¹ch h¹n chÕ dßng dïng ®Ó h¹n chÕ l­îng ®Æt dßng ®iÖn vµ h¹n chÕ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn Udk kh«ng v­ît qu¸ ®Ønh cña ®iÖn ¸p so s¸nh víi Udk tøc lµ kh«ng lín h¬n 10V. H×nh 10.4 M¹ch h¹n chÕ vµ ®Æc tÝnh kh©u h¹n chÕ Kh©u so s¸nh tÝn hiÖu Kh©u so s¸nh tÝn hiÖu dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n OA – operation amplifier. ë ®©y, ta sÏ so s¸nh tÝn hiÖu cña ®¹i l­îng ®ång bé víi tÝn hiÖu ®iÖn ¸p nguån us vµ tÝn hiÖu cña ®¹i l­îng ®Æt – tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ucm. C¸c ®iÖn ¸p us vµ ucm víi cùc tÝnh ng­îc nhau ®­îc ®Æt vµo cæng ®¶o cña OA. H×nh 10.5 M¹ch so s¸nh hai tÝn hiÖu Kh©u t¹o ®iÖn ¸p ®ång bé §Ó ®iÒu chØnh 6 thyristor më víi gãc a, th­êng cÇn ®Õn mét hÖ ®iÖn ¸p 6 pha lµm ®iÖn ¸p ®ång bé. Gãc a ®­îc tÝnh tõ giao ®iÓm cña c¸c ®iÖn ¸p nguån. V× vËy, hÖ ®iÖn ¸p ®ång bé ph¶i v­ît tr­íc hÖ ®iÖn ¸p nguån nu«i mét gãc p/3. Yªu cÇu nµy sÏ ®­îc tho¶ m·n mét c¸ch dÔ dµng nÕu sö dông mét m¸y biÕn ¸p ba pha. S¬ cÊp cã ba cuén d©y ®Êu Y lÊy ®iÖn tõ thø cÊp m¸y biÕn ¸p c«ng suÊt. §iÓm trung tÝnh, ký hiÖu lµ 0, ®­îc nèi víi ®iÓm 0 cña m¹ch ®iÒu khiÓn. H×nh 10.6 T¹o ®iÖn ¸p ®ång bé cho chØnh l­u cÇu ba pha. Kh©u t¹o ®iÖn ¸p nguån cung cÊp Nguån ®iÖn ¸p mét chiÒu dïng trong m¹ch t¹o xung ®iÒu khiÓn th­êng lµ nguån ®iÖn ¸p æn ®Þnh tr­íc nh÷ng dao ®éng bÊt th­êng cña l­íi ®iÖn xoay chiÒu. V× vËy, ph¶i sö dông m¹ch æn ¸p. H×nh 10.7 Nguån ®iÖn ¸p mét chiÒu dïng vi m¹ch LM78L12. M¹ch dao ®éng Sö dông vi m¹ch TIMER 555 do h·ng Signetics chÕ t¹o lµm m¹ch ph¸t xung chñ ®¹o víi tÇn sè xung ra 1kHz. H×nh 10.8 M¹ch dao ®éng sö dông vi m¹ch TIMER 555. Kh©u khuÕch ®¹i xung vµ biÕn ¸p xung C¸c xung ®iÒu khiÓn ®­îc b¨m nhá thµnh c¸c chïm xung ®Ó ®¶m b¶o më c¸c thyristor mét c¸ch ch¾c ch¾n vµ ®­îc khuÕch ®¹i tíi c«ng suÊt ®ñ lín. ViÖc t¹o chïm xung ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch ®­a xung ®iÒu khiÓn vµ xung dao ®éng tõ bé dao ®éng tíi hai ®Çu vµo cña mét m¹ch AND (trong tr­êng hîp nµy ta sö dông vi m¹ch LS7400). C¸c xung chïm cã ®­îc ë lèi ra cæng AND sÏ ®­îc khuÕch ®¹i gåm hai transistor ®Êu theo s¬ ®å Darlington nh»m n©ng cao hÖ sè khuÕch ®¹i dßng. Cuèi cïng c¸c xung ®iÒu khiÓn ®­îc ®­a tíi biÕn ¸p xung ®Ó tíi cùc ®iÒu khiÓn cña thyristor. H×nh 10.8 S¬ ®å khuÕch ®¹i xung vµ biÕn ¸p xung. S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn vµ biÓu ®å thêi gian S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn BiÓu ®å thêi gian m« pháng hÖ thèng b»ng Simulink Giíi thiÖu phÇn mÒm Simulink Matlab lµ ch­¬ng tr×nh phÇn mÒm trî gióp cho viÖc tÝnh to¸n vµ hiÓn thÞ. Nã cã thÓ ch¹y trªn hÇu hÕt c¸c lo¹i m¸y tÝnh vµ ®­îc ®iÒu khiÓn bëi sè l­îng lín c¸c lÖnh, c¸c tËp lÖnh. C¸c lÖnh nµy ngµy cµng ®­îc më réng nhê c¸c phÇn Toolbox (th­ viÖn trî gióp) kh¸c nhau hay th«ng qua c¸c hµm øng dông ®­îc t¹o lËp bëi ng­êi sö dông. Simulink lµ mét Toolbox hç trî ®¾c lùc cho viÖc m« h×nh ho¸, m« pháng vµ ph©n tÝch mét hÖ thèng ®éng. Simulink cho phÐp m« t¶ hÖ thèng tuyÕn tÝnh, hÖ phi tuyÕn, c¸c m« h×nh trong thêi gian liªn tôc, gi¸n ®o¹n hay mét hÖ kÕt hîp c¶ liªn tôc vµ gi¸n ®o¹n. HÖ thèng còng cã thÓ cã nhiÒu tèc ®é kh¸c nhau cã nghÜa lµ c¸c phÇn kh¸c nhau lÊy mÉu vµ cËp nhËt sè liÖu ë tèc ®é kh¸c nhau. §Ó m« h×nh ho¸ Simulink cung cÊp mét giao diÖn ®å häa ®Ó x©y dùng m« h×nh nh­ mét s¬ ®å khèi sö dông thao t¸c “ drag and drop ” – “kÐo vµ th¶ ”chuét. Víi giao diÖn nµy, ta cã thÓ x©y dùng m« h×nh nh­ x©y dùng trªn giÊy. §©y lµ sù kh¸c biÖt c¸c phÇn mªm m« pháng hÖ thèng tr­íc nã mµ ë ®ã ng­êi sö dông ph¶i ®­a vµo c¸c ph­¬ng tr×nh vi ph©n vµ c¸c ph­¬ng tr×nh sai ph©n b¨ng mét ng«n ng÷ lËp tr×nh. ViÖc lËp tr×nh trªn Simulink sö dông c¸c ®èi t­îng ®å ho¹ gäi lµ Graphic Programming Unit – GPU. Nã ®­îc x©y dùng trªn c¬ së c¸c ng«n ng÷ lËp tr×nh OOP, t¹o ®iÒu kiÖn hÕt søc thuËn lîi cho viÖc thay ®æi gi¸ trÞ c¸c thuéc tÝnh trong nh÷ng khèi thµnh phÇn. Lo¹i h×nh lËp tr×nh nµy cã xu thÕ ®­îc sö dông nhiÒu trong kü thuËt bëi ­u ®iÓm lín nhÊt c¶u nã lµ tÝnh trùc quan, dÔ viÕt vµ h×nh dung ®èi víi ng­êi lËp tr×nh kh«ng chuyªn nghiÖp còng nh­ nh÷ng ng­êi kh«ng muèn bá nhiÒu thêi gian cho viÖc nghiªn cøu thªm mét ng«n ng÷ lËp tr×nh míi. Th­ viÖn cña Simulink còng bao gåm toµn bé th­ viÖn c¸c khèi nh­ khèi nhËn tÝn hiÖu, c¸c nguån tÝn hiÖu, c¸c phÇn tö tuyÕn tÝnh vµ phi tuyÕn, c¸c ®Çu nèi chuÈn. §iÒu ®Æc biÖt ë ch­¬ng tr×nh nµy lµ ng­êi dïng cã thÓ t¹o ra c¸c khèi th­ viªn riªng cña m×nh. C¸c m« h×nh bµi to¸n trong Simulink ®­îc x©y dùng cã thø bËc hay cßn gäi lµ x©y dùng theo m« h×nh ph©n cÊp, ®iÒu ®ã cho phÐp ng­êi sö dông cã thÓ x©y dùng m« h×nh theo h­íng pop-down hoÆc pop-up. Ng­êi dïng võa cã thÓ quan s¸t hÖ thèng ë møc tæng quan, võa cã thÓ ®¹t ®­îc møc ®é cô thÓ b»ng c¸ch nh¸y kÐp vµo tõng khèi x¸c ®Þnh ®Ó xem xÐt chi tiÕt m« h×nh cña tõng khèi. Víi c¸ch x©y dùng kiÓu nµy, ng­êi dïng cã thÓ hiÓu ®­îc s©u s¾c tæ chøc cña mét m« h×nh vµ nh÷ng t¸c ®éng qua l¹i cña c¸c phÇn trong m« h×nh nh­ thÕ nµo. Sau khi x©y dùng m« h×nh hÖ thèng, ng­ëi sö dông cã thÓ m« pháng nã trong Simulink b»ng c¸ch nhËp lÖnh trong cöa sæ lÖnh cña Matlab hoÆc sö dông c¸c menu cã s½n. ViÖc sö dông c¸c Menu ®Æc biÖt thÝch hîp cho c¸c c«ng viÖc cã sù t¸c ®éng qua l¹i lÉn nhau, cßn sö dông dßng lÖnh th­êng hay ®­îc sö dông khi ch¹y mét lo¹t c¸c m« pháng. C¸c bé Scope vµ c¸c khèi hiÓn thÞ kh¸c cho phÐp ng­êi sö dông cã thÓ theo dâi kÕt qu¶ trong khi ®ang ch¹y m« pháng. H¬n n÷a, ng­êi sö dông cã thÓ thay ®æi th«ng sè hÖ thèng mét c¸ch trùc tiÕp vµ nhËn biÕt ®­îc c¸c ¶nh h­ëng ®Õn m« h×nh. KÕt qu¶ m« pháng cã thÓ ®Æt vµo Matlab ®Ó xö lý ®­a ra m¸y in hoÆc hiÓn thÞ. CÇn nhÊn m¹nh ®iÒu quan träng nhÊt trong viÖc m« pháng mét hÖ thèng hay mét qu¸ tr×nh lµ viÖc x©y dùng ®­îc m« h×nh hÖ thèng, qu¸ tr×nh ®ã. §Ó sö dông tèt ch­¬ng tr×nh nµy, ta cÇn n¾m c¸c kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ ®iÒu khiÓn tù ®éng, x©y dùng m« h×nh to¸n häc theo quan ®iÓm lý thuyÕt ®iÒu khiªn tù ®éng vµ tõ ®ã x©y dùng m« h×nh bµi to¸n cÇn gi¶i quyÕt. M« pháng hÖ thèng S¬ ®å m« pháng b»ng Simulink KÕt qu¶ m« pháng H×nh 13.1 KÕt qu¶ m« pháng ®Æc tÝnh dßng ®iÖn hÖ thèng H×nh 13.3 KÕt qu¶ m« pháng ®Æc tÝnh tèc ®é hÖ thèng kÕt luËn MÆc dï lµ mét lÜnh vùc t­¬ng ®èi hÑp nh­ng truyÒn ®éng ®iÖn mét chiÒu lu«n lu«n cã nh÷ng vÊn ®Ò hÕt søc hÊp dÉn vµ còng rÊt phøc t¹p. V× vËy, b¶n ®å ¸n nµy kh«ng cã tham väng ®i s©u vµo tÊt c¶ c¸c vÊn ®Ò cña lÜnh vùc nµy. Nh÷ng kÕt qu¶ ®­îc tr×nh bµy trong b¶n ®å ¸n m«n häc trªn ®©y míi chØ lµ nh÷ng kÕt qu¶ b­íc ®Çu trong viÖc kh¾m ph¸ nh÷ng ®iÒu míi mÎ cña mét lÜnh vùc ®Çy thó vÞ. Trong néi dung nghiªn cøu cña b¶n ®å ¸n nµy, em ®· thùc hiÖn ®­îc c¸c nhiÖm vô sau: T×m hiÓu c«ng nghÖ vµ yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng quay chi tiÕt m¸y mµi trßn. Lùa chän c¸c thiÕt bÞ chÊp hµnh, c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn vµ b¶o vÖ hÖ thèng. Tæng hîp vµ hiÖu chØnh m¹ch vßng nèi cÊp hÖ thèng. ThiÕt kÕ s¬ ®å nguyªn lý m¹ch ®iÒu khiÓn hÖ thèng. M« pháng hÖ thèng b»ng Sinulink. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn, ch¾c ch¾n b¶n th©n em kh«ng thÓ tr¸nh khái n÷ng thiÕu sãt, em rÊt mong nhËn ®­îc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp cña c¸c thÇy vµ c¸c b¹n ®Ó b¶n ®å ¸n nµy hoµn thiÖn h¬n. Em xin bµy tá lßng biÕt ¬n ch©n thµnh vµ s©u s¾c tíi thÇy gi¸o h­íng dÉn TiÕn sÜ NguyÔn V¨n LiÔn, ®· tËn t×nh h­íng dÉn vµ cho nhiÒu ý kiÕn ®ãng gãp quý b¸u, tíi tËp thÓ Bé m«n Tù ®éng ho¸ XNCN tr­êng §H B¸ch Khoa Hµ Néi vµ c¸c b¹n sinh viªn ®· t¹o nh÷ng ®iÒu kiÖn nghiªn cøu tèt nhÊt trong suèt thêi gian thùc hiÖn b¶n ®å ¸n m«n häc Tæng hîp hÖ ®iÖn c¬ nµy. tµi liÖu tham kh¶o §iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn – Bïi Quèc Kh¸nh, Ph¹m Quèc H¶i, NguyÔn V¨n LiÔn, D­¬ng V¨n Nghi – Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc kü thuËt Hµ Néi 1999. TruyÒn ®éng ®iÖn – Bïi Quãc Kh¸nh, NguyÔn V¨n LiÔn, NguyÔn ThÞ HiÒn – NHµ XUÊT B¶N Khoa häc kü thuËt Hµ Néi 1998. Lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng – Ph¹m C«ng Ng« - Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc kü thuËt Hµ néi 2000. §iÖn tö c«ng suÊt – NguyÔn BÝnh – NXB Khoa häc kü thuËt Hµ Néi 2000. §iÖn tö c«ng suÊt vµ §iÒu khiÓn ®éng c¬ ®iÖn – Cyril W.Lander - Ng­êi dÞch Lª V¨n Doanh) – NXB Khoa häc kü thuËt Hµ Néi 1997. Kü thuËt ®iÖn tö qua s¬ ®å – H.Schreiber – Ng­êi dÞch Lª V¨n Doanh, Vâ Th¹ch S¬n – NXB Khoa häc kü thuËt Hµ Néi 1997. C¬ së Matlab vµ øng dông – NguyÔn H÷u T×nh, Lª TÊn Hïng, Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn, NguyÔn ThÞ Lan H­¬ng – NXB Khoa häc kü thuËt 1999. ChØnh l­u thyristor dïng trong truyÒn ®éng ®iÖn mét chiÒu – NguyÔn Tõ S¬n – LuËn v¨n cao häc 1993. CÈm nang Kü thuËt ®iÖn Tù ®éng ho¸ vµ Tin häc c«ng nghiÖp – R.Buorgeois, P.Dalle, B.Maizieres, E.Esvan, E.Seuillot – Ng­êi dÞch Lª V¨n Doanh – NXB Khoa häc kü thuËt Hµ Néi 1999. Electromechanical Design Handbook – Ronald A.Walsh – McGraw Hill 1995.