Thảo luận về điều khiển động cơ servo và step

**Linhvancong** · 12-04-2010, 13:21

Mình đang nghiên cứu các cách điều khiển động cơ, trong đó có 2 mảng servo và step. Anh em ai có hình vẽ hay tài liệu gì về mảng này có thể post ở đây để mọi người có thể bàn luận học hỏi vấn đề được không ...
Thanks ^_^

--------------------------------------------------------------------------------
Xem bài viết cùng chuyên mục:

**tsunami8x** · 12-04-2010, 17:25

Gửi bởi Linhvancong

Mình đang nghiên cứu các cách điều khiển động cơ, trong đó có 2 mảng servo và step. Anh em ai có hình vẽ hay tài liệu gì về mảng này có thể post ở đây để mọi người có thể bàn luận học hỏi vấn đề được không ...
Thanks ^_^

động cơ secvo mình nghe nói và gặp rất nhiều trong các sơ đồ nguyên lý đặc biệt là trong các hệ thống điều khiển từ xa DIESEL nhưng chưa có điều kiện tiếp xúc thực tế. tài liệu về nó thì hầu như không có. bác nào biết thì chia sẻ nhé.

**hung.nguyen.haui** · 12-04-2010, 23:35

anh linh van cong ơi!
anh có tài liệu nào về điều chỉnh động cơ DC ko.anh gửi cho e với nhé

**Linhvancong** · 13-04-2010, 11:55

Gửi bởi hung.nguyen.haui

anh linh van cong ơi!
anh có tài liệu nào về điều chỉnh động cơ DC ko.anh gửi cho e với nhé

mình chỉ có 1 tài liệu nói về nguyên lý hoạt động và nguyên lý điều khiển của các loại động cơ từ DC cho đến AC. Nhưng tài liệu tiếng anh, bạn có hứng thú thì mình send qua cho

**hung.nguyen.haui** · 13-04-2010, 21:48

uhm.anh gui cho em cung duoc ma.mai cua em la trailangbs08@gmai.com

**Linhvancong** · 13-04-2010, 22:26

Ái chà, chả ai quan tâm đến vấn để này à =.=! Thui thì để tui mở phát pháo đầu tiên vậy.
Nói đến động cơ servo chắc mọi người đều đã được nghe qua và để đi vào khái niệm điều khiển động cơ servo thì cho phép tui nói sơ qua thế nào là một hệ thống servo.
1. Hệ thống servo là gì?
Servo bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp là Servus (servant), nghĩa là nô lệ, đày tớ vân vân và vân vân. Một hệ thống được gọi là servo khi hệ thống đó chấp hành một cách chính xác mệnh lệnh của chủ nhân (tức là người điều khiển). Điều này là dĩ nhiên rồi, nô lệ mà không nghe lời chủ nhân thì có nước đi bán muối. Hệ thống servo là hệ thống điều khiển các thiết bị cơ học với các biến là biến vị trí và tốc độ (giá trị đặt và giá trị thực). Sau đây là một ví dụ minh họa.

2. Cơ cấu định vị:
Hệ thống servo không đơn giản chỉ là một phương pháp thay thế điều khiển vị trí và tốc độ của các cơ cấu cơ học, ngoài những thiết bị cơ khí đơn giản, hệ thống servo bây giờ đã trở thành một hệ thống điều khiển chính trong phương pháp điều khiển vị trí và tốc độ. Sau đây là một số ví dụ về các cơ cấu định vị:
a. Cơ cấu định vị đơn giản :
Các vị dụ về cơ cấu này đó là xy lanh hay trục cam hay bộ ly hợp và phanh hãm

Ưu điểm của cơ cấu này đó là đơn giản, rẻ tiền, và có thể hoạt động ở tốc độ cao.
b. Cơ cấu định vị linh hoạt điều khiển bởi servo motor
Cơ cấu này có thể được điều khiển vòng hở, nửa kín hay vòng kín

Ưu điểm của cơ cấu này đó là độ chính xác và đáp ứng tốc độ cao, có thể dễ dàng thay đổi vị trí đich và tốc độ của cơ cấu chấp hành.
c. Cơ cấu chuyển động định hướng
Cơ cấu này chuyển động theo hướng nhất định được chỉ định từ bộ điều khiển. Chuyển động có thể là chuyển động tịnh tiến hay quay.

Ưu điểm là cơ cấu chấp hành đơn giản và nâng cao tuổi thọ hộp số truyền động (do truyền động khá êm).
3. Backlash và hiệu chỉnh:
Backlash hiểu nôm na đó là giới hạn chuyển động của một hệ thống servo.Tất cả các thiết bị cơ khí đều có một điểm trung tính giữa chuyển động hoặc quay theo chiều dương và âm (cũng giống như động cơ trước khi đảo chiều thì vận tốc phải giảm về 0). Xet một chuyển động tịnh tiến lui và tới như trong hình sau:

Chuyển động tính tiến này được điều khiển bởi một động cơ servo. Chuyển động tới và lui được giới hạn bởi một khoản trống như trong hình. Như vậy động cơ sẽ quay theo chiều dương hoặc chiều âm theo một số vòng nhất định để chuyển động của thanh quét lên toàn bộ khoản trống đó nhưng không được vượt quá khoản trống (đây là một trong những điều kiện cốt lõi của việc điều khiển động cơ servo). Giới hạn này được gọi là backlash, từ nay hễ gặp từ backlash thì chắc các bạn đã hiểu nó là cái gì rồi đúng không. Tuy nhiên trong thực tế độ động cơ quay những vòng chính xác để con trượt trựơt chính xác và quét lên toàn bộ khoản trống trên là rất khó thực hiện nếu không có một sự bù trừ cho nó. Và trong hệ thống servo nhất thiết có những hàm lệnh thực hiện việc bù trừ, hiệu chỉnh này. Như trong hình vẽ trên, hệ thống servo gởi xung lệnh hiệu chỉnh cộng/trừ số lượng xung lệnh điều khiển và các xung lệnh hiệu chỉnh này sẽ không được tính đến trong bộ đếm xung.

**Linhvancong** · 13-04-2010, 22:28

Bài viết trên chỉ là những khái niệm sơ khai về hệ thống servo chứ chưa đả động gì đến động cơ servo hay điều khiển động cơ servo. Khi nào rảnh mình lại trình bày tiếp phần động cơ servo, cấu tạo và nguyên lý hoạt động cũng như điều khiển. Tuy nhiên kiến thức về mảng này của mình cũng không nhiều, hy vọng các bạn ai biết thì cũng thảo luận để chúng ta cùng học hỏi ^_^
Thanks

**Linhvancong** · 14-04-2010, 20:54

Ái chà chà, mình vẫn một mình một chợ, ôi nãn thay nãn thay. Chả ai có hứng thú về loại động cơ servo và điều khiển servo hết à. Sao thế nhỉ, mình nghĩ servo ngày càng trở nên thong dụng trong các ngành công nghiệp mà @@~. Các bác lào biết thì vào hú hí tí cho vui cửa vui nhà chút nào ~_~
Được rồi, mình bắn luôn phát thứ 2 cho xôm tụ. Bài này mình tiếp tụ phân tích hệ thống servo bởi vì bạn cần hiểu các khái niệm về servo trước khi điều khiển nó. Cũng giống như khi các bạn ra đi làm thiết kế điều khiển điện thì bạn phải hiểu công nghệ và quá trình của cái mà mình cần điều khiển thì mình mới thiết kế được. Đúng không lào ;))
Ok, giờ mình sẽ đến các hình thái của hệ thống điều khiển. Như mình đã viết trong bài trên, thong thường có 3 loại điều khiển chính đó là điều khiển vòng hở, điều khiển nửa kín và điều khiển vòng kín. Phải phân biệt rõ 3 loại điều khiển này thì mình mới có cơ sở để ứng dụng đưa ra phương thức điều khiển phù hợp; bởi vì đơn giản ví dụ như điều khiển vòng kín là rất tốt nhưng nhiều khi các bạn gặp một hệ thống đơn giản mà không cần phải điều khiển vòng kín chi cho tốn tiền tốn tiền tốn của, phang cái vòng hở vào là được rồi ;)). Và thực tế các bạn sẽ tìm thấy các hệ vòng hở nhiều hơn là vòng kín ;)). Ta lấy một ví dụ sử dụng bộ điều khiển vị trí để điều khiển vị trí bàn chạy sau đây sử dụng các vòng điều khiển hở, nửa kín, vòng kín.
1. Điều khiển vòng hở (open loop):

Nhìn vào hình vẽ minh họa chăc các bạn hiểu điều khiển vòng hở là như thế nào. Bộ điều khiển vị trí chỉ thị lệnh cho động cơ step quay, nhưng chỉ quay mà thôi, quay tới quay lui mà không cần biết quay bao nhiêu vòng cho bàn chạy đến vị trí nào vân vân, nó chỉ dừng khi có tác động từ con người hay từ một hệ thống ra lệnh nào đó bên ngoài nó.
2. Điều khiển nửa kín (semi-closed loop):

Hình này có điểm khác so với hình trên. Đó là số vòng quay của step motor được mã hóa và hồi tiếp về bộ điều khiển vị trí. Nghĩa là đến đây thì động cơ step chỉ quay một số vòng nhất định tùy thuộc vào “lênh” của bộ điều khiển vị trí, nói cách khác bộ điều khiển vị trí có thể ra lệnh cho chạy hoặc dừng động cơ theo một lập trình sẵn có tùy thuộc vào ý đồ của người thiết kế. Tuy nhiên cái mà chúng ta cần điều khiển chính là vị trí của bàn chạy chứ không phải là việc động cơ quay bao nhiêu vòng thì dừng vân vân. Đối tượng là cái bàn chạy ;))
3. Điều khiển vòng kín(full-closed loop):

Hình này rõ rang là khác hẳn so với 2 hình kia. Vòng hồi tiếp lúc này không phải hồi tiếp từ trục động cơ về mà vòng hồi tiếp lúc này là hồi tiếp vị trí của bàn chạy thong qua một thướt tuyến tính. Lúc này bộ điều khiển vị trí không điều khiển số vòng quay của motor nữa mà nó điều khiển trực tiếp vị trí của bàn chạy. Nghĩa là các sai số tĩnh do sai khác trong các bánh răng hay hệ thống truyền động được loại bỏ. Và vì sao nó gọi là vòng kín thì xin trả lời rằng vòng điều khiển lệnh và hồi tiếp khép một vòng kín quét lên toàn bộ thiết bị lien quan cho nên nó được gọi là vòng kín.
Nào bây giờ thì chúng ta đã có khái niệm về các loại điều khiển thong dụng, nó sẽ giúp bạn hiểu rõ các phần sau hơn :D. Cái gì cũng phải đi từ cái căn bản mới tránh được tình trạng lỗ chỗ như tổ ong ;))

**Linhvancong** · 14-04-2010, 21:12

Tùy vào hệ thống và tùy túi tiền cũng như ý đồ của người thiết kế mà 1 trong 3 hoặc kết hợp cả 3 loại điều khiển trên vào hệ thống. Sau đây là một ví dụ sơ đồ khối điều khiển động cơ servo với 2 vòng hồi tiếp vị trí và tốc độ

Trong đó phần A B C là phần so sánh xử lý tín hiệu hồi tiếp và hiệu chỉnh lệnh. Phần D E là cơ cấu thực thi và hồi tiếp. Các phần A B C thì khá phổ dụng trong các sơ đồ khối điều khiển, phần D E thì tùy các thiết bị sử dụng mà chúng có khác nhau đôi chút nhưng về bản chất chúng hoàn toàn giống nhau. Sau đây là một số ví dụ về phần D E thường gặp.

hoặc

**Linhvancong** · 14-04-2010, 21:13

không có anh em nào vào đàm đạo cho vui học hỏi kinh nghiệm thì bần đạo chắc cũng bỏ xứ mà đi quá =.=

Webdien.com - Cầu nối dân điện

Chủ đề: Thảo luận về điều khiển động cơ servo và step

Công cụ

Hiển thị