QUẢN VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH LABVIEW
LabVIEW là gì ?
Vai trò của LabVIEW
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) là ngôn ngữ lập trình đồ họa sử dụng các biểu tượng thay vì dòng lệnh để tạo ứng dụng.
Các chức năng chính của LabVIEW
Phần mềm nhúng vào LabVIEW
Các giao thức kết nối
Các Module và bộ công cụ LabVIEW
- Các module LabVIEW
- Các bộ công cụ LabVIEW
Mô-đun điều khiển giám sát và ghi dữ liệu LabVIEW (Mô-đun điều khiển giám sát và ghi dữ liệu LabVIEW). Mô-đun mô phỏng và thiết kế điều khiển LabVIEW (Mô-đun mô phỏng và thiết kế điều khiển LabVIEW). NI cũng đã bổ sung thêm bộ công cụ LabVIEW để cung cấp nhiều tiện ích khác nhau như: tạo báo cáo, phân tích nâng cao, giao tiếp cơ sở dữ liệu, phân tích âm thanh và độ rung.
Gói theo dõi thực thi thời gian thực LabVIEW.
LabVIEW làm việc như thế nào ?
Các thành phần của LabVIEW
- Bảng giao diện (The Front panel)
- Sơ đồ khối (The Block Diagram)
Phân loại: Theo loại kích thích, động cơ DC được chia thành các loại sau. Động cơ DC kích thích bằng nam châm vĩnh cửu (DCVC) – là trường hợp đặc biệt của động cơ DC kích thích độc lập. Trục rôto như hình trên sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ (nhìn từ ngoài vào trong) 2.3 Điều khiển tốc độ của động cơ một chiều.
Tốc độ của động cơ DC có thể được điều chỉnh bằng ba chế độ điều khiển sau. Từ (2.1) ta thấy: khi tăng giá trị Rf thì tốc độ động cơ giảm và ngược lại. Đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập khi thay đổi điện trở phụ của mạch phần ứng.
Khi giá trị điện trở Rf tăng, tốc độ động cơ giảm và dòng điện ngắn mạch (Inm) và mômen ngắn mạch (Mnm) cũng giảm. Khi từ thông kích thích giảm, tốc độ động cơ (ωx) tăng và độ cứng đặc tính cơ học (β) giảm. Đặc tính cơ điện của động cơ DC kích thích độc lập khi từ thông giảm.
Phương pháp điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng Từ phương trình đặc tính cơ: ω = M. Lúc này tốc độ động cơ chỉ phụ thuộc vào điện áp phần ứng: ω = f(Uu). Khi bạn thay đổi điện áp phần ứng của động cơ, tốc độ không tải lý tưởng sẽ thay đổi và độ cứng cơ học đặc trưng sẽ không thay đổi.
Vì vậy, khi thay đổi điện áp phần ứng của động cơ, chúng ta có được nhóm đặc tính cơ học, như trong Hình 2.10. Từ hình 2.5, chúng ta có thể thấy rằng khi thay đổi điện áp phần ứng của động cơ, chúng ta thu được một họ đặc tính cơ nhân tạo song song với đặc tính cơ tự nhiên. Cũng từ hình 2.10 chúng ta có thể thấy khi thay đổi điện áp phần ứng của động cơ thì mômen ngắn mạch (Mnm), dòng ngắn mạch (Inm) của động cơ và tốc độ của động cơ cũng giảm.
Vì vậy, phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ và hạn chế dòng khởi động. Cụ thể, bộ điều khiển PID thường được sử dụng trong việc điều khiển động cơ DC, robot, hệ thống ô tô, điều khiển áp suất, băng tải,… Điều khiển tốc độ động cơ theo thuật toán PID 3.3 Ứng dụng với thẻ USB 9001.
Điều khiển động cơ DC bằng thuật toán P trong PID - System Control.
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
Động cơ điện một chiều kích từ nam châm
- Cấu tạo…
- Nguyên lý hoạt động của DCVC
- Điều khiển DCVC
Điều khiển tốc độ động cơ một chiều
Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ phần ứng Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi từ thông. Phương pháp điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ phần ứng. Nguyên lý điều chỉnh: Bổ sung thêm điện trở Rf cho mạch phần ứng. Phương pháp điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi từ thông Nguyên lý điều chỉnh: Phương pháp điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi từ thông của động cơ một chiều là thực hiện điều chỉnh mô men Lực điện từ của động cơ M = k.Φ.Iu và lực quay của động cơ điện Eu = k.Φ .ω.
Bộ chuyển đổi dùng để chuyển điện áp xoay chiều của lưới điện thành điện áp một chiều với giá trị điện áp đầu ra có thể điều chỉnh theo yêu cầu của người vận hành. Tài liệu này được sử dụng để điều khiển các hệ thống vật lý như động cơ DC và hệ thống lái tự động. Trong bộ điều khiển PID, sai số được tính bằng chênh lệch giữa điểm đặt hoặc điểm đặt (điểm đặt θs) trừ đi giá trị đo thực tế (giá trị đo được hệ thống θm.
PID này sẽ đọc và hiểu giá trị mà bộ điều khiển mong muốn (gọi là giá trị cài đặt, ở đây là vị trí của B có tọa độ xB=20cm), thông thường bộ điều khiển sẽ cài đặt giá trị cài đặt trong bộ điều khiển PID. thông qua GUI (Giao diện người dùng đồ họa). Bộ điều khiển PID sẽ tính toán sai số e, và thông qua PID tới tín hiệu điều khiển u(t)1 tính toán theo công thức 10.2, sai số tính toán được truyền về hệ thống thực thông qua card vào/ra (I/O) như USB-9001 hoặc NI Card 6009 trong đó tín hiệu hiện là tín hiệu điện áp và được gọi là u(t)2. Tín hiệu điều khiển động cơ sẽ điều khiển cơ cấu 5. Khi động cơ quay, thanh kim loại trượt theo hướng X và đầu di chuyển dần từ A đến B.
Khi đó bộ điều khiển PID sẽ liên tục tính toán lại độ lệch của vị trí đã đặt (vị trí B) so với giá trị vị trí hiện tại (tín hiệu đo) trên cực 1 (nhờ bộ đo vị trí gắn trên động cơ), nếu giá trị lỗi vẫn tồn tại , bộ điều khiển PID tiếp tục phát tín hiệu làm quay động cơ cho đến khi giá trị thực tế của động cơ trùng với giá trị cài đặt. Chỉ cần có sai lệch thì bộ điều khiển PID vẫn hoạt động để hiệu chỉnh tín hiệu điều khiển. Có các thiết bị phụ thuộc vào phần cứng, chẳng hạn như để điều khiển động cơ DC 24V thông qua mô-đun nguồn là trình điều khiển Động cơ 24V, u(t) có đơn vị Volt.
Khi e(t) đổi dấu nghĩa là giá trị phản hồi lớn hơn giá trị điểm đặt, bước D có tác dụng làm giảm tín hiệu điều khiển. Dòng tín hiệu điều khiển 10mA (dòng ngắn mạch) Chân đầu ra tín hiệu số. Để thực hành bộ điều khiển PID ta chọn card 9001, phần cứng hoàn chỉnh như hình 3.1.
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU QUA GIAO
Bản chất toán học của thuật toán PID
Sau đó, tín hiệu này được khuếch đại bởi một bộ điều khiển (ví dụ bộ điều khiển động cơ) để tăng tín hiệu đủ để điều khiển bộ truyền động (động cơ DC), gọi là tín hiệu U(t). Vì vậy tích phân từ 0 → t của sai số nhân với thời gian lấy mẫu là tổng các sai số từ thời điểm hệ thống bắt đầu được kiểm soát đến thời điểm hệ thống hiện đang vận hành. Ý nghĩa của hệ số khuếch đại trong PID khi hệ số KpKiKd được tăng độc lập.
Tuy nhiên, khi Kp quá lớn, hệ thống không ổn định do giá đo được của hệ thống vượt quá giá trị đặt, gọi là vượt mức. Ki có tác dụng làm tăng tốc độ phản hồi vì nó cũng làm tăng điện áp (U(t)) cấp vào động cơ. Lỗi tỉnh là lỗi sau khi tín hiệu đầu ra hệ thống đã ổn định.
Sau đó tăng dần Kp cho đến khi độ vọt lố đạt gần 1,5 lần giá trị đã đặt.
Giới thiệu về card USB-9001
Phương pháp cài đặt thông số Kp KiKd (hệ số khuếch đại) thủ công thường dựa trên việc kiểm tra các thông số. Tín hiệu analog từ nhiều loại cảm biến: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, v.v. Lĩnh vực ứng dụng: đo điện áp, điều khiển tự động hóa công nghiệp, đầu ra tín hiệu PLC. Thẻ giao tiếp máy tính đa năng USB 9001 có chức năng tương tự như thẻ thu thập dữ liệu USB của các thương hiệu nước ngoài sản xuất tại thị trường trong và ngoài nước như NI USB 6008/6009 - Mỹ, Advantech - Đài Loan, v.v.
Thẻ Hocdelam USB-9001 có thể được sử dụng để giao tiếp với máy tính thông qua cổng USB dựa trên chuẩn RS232.
Các ứng dụng với card USB 9001…
Thực hành điều khiển PID cho động cơ DC…
