TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

61
ỨNG DỤNG XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ (DSP) ĐIỀU KHIỂN
TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
THE APPLICATION OF THE DIGITAL SIGNAL PROCESSOR TO THE
CONTROL OF THE DC ELECTRIC MOTOR SPEED

Võ Như Tiến
Trường Cao đẳng Công nghệ,
Đại học Đà Nẵng
Phan Điền
Trường Cao đẳng Nghề Qui Nhơn

TÓM TẮT
Với sự phát triển ngày càng cao của kỹ thuật vi xử lý và máy tính, hệ truyền động điều
khiển số ngày càng được ứng dụng rộng rãi và dần thay thế cho hệ truyền động điều khiển
tương tự. Hệ điều khiển số có ưu điểm gọn nhẹ, làm việc an toàn, tin cậy, độ chính xác cao, xử
lý nhiều dữ liệu của hệ thống một cách đồng thời, nhanh chóng. Bài báo trình bày phương pháp
điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách sử dụng bộ xử tín hiệu số DSP (Digital
Signal Processor). Việc dùng bộ điều khiển số có thể cho phép thay đổi và khống chế các thông
số một cách linh hoạt, dễ dàng và thuận tiện cho việc giám sát các tín hiệu bởi các thiết bị hiển
thị số hoặc máy tính.
ABSTRACT
With higher and higher development of micro-processing techniques and the computer,
the driver system that applies the digital control system is widely used and gradually replaces
the old system using the analog control system. The digital control system has the advantage of
being simple, safe, reliable and accurate and it can deal with various data of the system rapidly
and simultaneously. This article presents the method that controls the DC motor speed by using
the Digital Signal Processor. It can adjust and restrain parameters properly; therefore, the
supervision of the signals on digital display equipment or the computer becomes easier and

2
(1)
trong đó:
a
Np
k
M
π
2
.
=
- hằng số mômen,
p - số đôi cực từ của động cơ;
N - tổng số thanh dẫn của dây quấn phần ứng;
a - số đôi mạch nhánh song song của dây quấn phần ứng; Hình 1. Sơ đồ nguyên lý động cơ một chiều kích từ độc lập
Khi phần ứng quay, dây quấn phần ứng quét qua từ thông trong máy, làm cảm ứng
trên dây quấn phần ứng một sức điện động E
A

có giá trị được xác định:
ω
π
Φ=
a
pN
E
A

Sức điện động cảm ứng:
ω
Φ=
MA
ke
(5)
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

63
k
M
Φ

Tốc độ quay:
)(
1
TM
mm
Jdt
d
−=
ω
(6)
Mômen quay:

số khối Simulink đơn giản nếu tạo ra mô hình mới.
sT
R
A
A
+1
/1

u
A
e
A

k
M
Φ

m
M
m
T
_

ω

i
A
Động cơ 1 chiều
Kích từ vĩnh cửu Mạch
đo lường
Máy tính
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

65
Để tạo ra giao diện điều khiển, trên nền làm việc của ControlDesk phải chuyển
sang chế độ làm việc Edit Mode. Trong chế độ này, thiết lập một bản thiết kế mới bằng
lệnh New-layout từ menu bar.
Các công cụ được thêm vào giao diện bằng cách chọn các công cụ thích hợp trên
nhãn Instrument Selector, vẽ khối chữ nhật trên nền layout để xác định vị trí đặt cho
công cụ.

Hình 6. Kết quả thực nghiệm: đáp ứng tốc độ và dòng điện phần ứng khi khởi động động cơ
Từ kết quả trên hình 6. ta thấy trong thời gian ngắn, hệ thống đã đạt được chế độ
xác lập; các đặc tính trơn hơn so với trường hợp sử dụng bộ điều chỉnh tương tự.
• Khảo sát đáp ứng tốc độ động cơ khi thay đổi giá trị đặt tốc độ:
Để khảo sát chất lượng điều chỉnh tốc độ, ta đặt tải không đổi, điều chỉnh tốc độ
động cơ, ta có đáp ứng tốc độ và dòng điện phần ứng như trên hình 7.
Khi tiến hành điều chỉnh tốc độ động cơ, sau khoảng 1,5 giây hệ thống đạt đến
chế độ xác lập, dòng điện phần ứng không đổi, tốc độ động cơ đạt đến tốc độ đặt.