ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG PID SỐ GVHD:PGS.TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG HÀ
12/2007 SVTH:NGUYỄN QUỐC HUY 1 LỜI TỰA

Mục đích đề tài là ĐIỀU KHIỂNTỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG PID SỐ,
tuy đây là một đề tài khá quen thuộc nhưng điển khác biệt so với những đề tài trước là
sử dụng là sử dụng ngôn ngữ lập trình là C thông qua chương trình CodevisionAVR
C compiler để lập trình cho vi xử lý ATMega16 nhằm mục đích tối ưu hóa những khả
năng của ATMega16.
Đồ án thực hiện đề
tài gồm 5 phần :
► Phần I: giới thiệu hệ thống điều khiển tốc độ động cơ.
► Phần II : Phần cứng.
► Phần III : Thiết kế khối hiệu chỉnh PID bằng giải thuật phần
mềm.
► Phần IV : Phần mềm.
► Phần V : Tài liệu tham khảo .
Xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Phương Hà, người đã gợi ý và h
ướng
dẫn tôi thực hiện đề tài này.
Dù đã cố gắng rất nhiều nhưng trong quá trình thực hiện không thể tránh có sai
sót, tôi mong được sự góp ý để có thể hoàn thiện tốt hơn.
Người thực hiện
Nguyễn Quốc Huy
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..

Phần V : Tài liệu tham khảo 19

ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG PID SỐ GVHD:PGS.TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG HÀ

ơ sở động học của các tín hiệu vào như vị trí, tốc độ hay mômen. Trong quá
khứ người ta sử dụng các mạch tương tự để thực hiện điều khiển servo, nhưng khả
năng thích nghi của các bộ vi xử lý tín hiệu số (DSP) đã tạo ra một công nghệ cho sự
lựa chọn trong nhiều ứng dụng. Khi dải thông cho điều khiển tốc độ và mômen đơn
giả
n là hẹp một cách tương đối nếu so sánh với mã hóa tiếng nói, MCUs thường đủ
nhanh các việc xử lý DSP nhỏ nhặt. Trong một số trường hợp, mặc dù chúng phải dựa
vào các bảng tra (look-up tables) để cho các kết quả xấp xỉ, nhưng MCUs không có
tốc độ để thực hiện những thuật toán điều khiển nâng cao được cần đến trong truyền
động ổ đĩa cứng có chất lượng cao nhấ
t, các ổ CD-ROM hay DVD. Tuy nhiên, các bộ
điều khiển đĩa này có yêu cầu cao hơn các bộ điều khiển tốc độ động cơ. Chúng phải
đảm bảo điều khiển vị trí servo của phần cơ khí đọc (và viết) mà thường là các động
cơ tuyến tính. Điều khiển thích nghi là cần thiết cho các trường hợp này để bù sự thay
đổi nhiệt, sự lão hóa (aging) của đĩa và các lực gia tốc vậ
t lý.
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG PID SỐ GVHD:PGS.TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG HÀ
12/2007 SVTH:NGUYỄN QUỐC HUY 5

PHẦN II :
PHẦN CỨNG

1.CẤU TRÚC TỔNG QUÁT :
Board điều khiển được thiết kế nhằm mục đích diều khiển động cơ có công suất

LCD

Khối bàn phím

Khối cảm biến

Khối cấp
nguồn

Khối công suất
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG PID SỐ GVHD:PGS.TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG HÀ
12/2007 SVTH:NGUYỄN QUỐC HUY 6
Đóng vai trò bộ điều khiển trung tâm, chịu trách nhiệm về tất cả các họat động
của mạch. Board mạch chủ với bộ xử lí trung tâm là ATMega16 cung cấp mộ công cụ
có thể thực hiện điều khiển theo bất kì phương pháp nào, chỉ cần có giải thuật và
chuyển đổi thành chương trình nạp vào bộ nhớ của ATMega16.
Vi điều khiển ATMega16 được chọn vì MCU này có những ưu
điểm trong việc
điều khiển động cơ, cụ thể là bộ 2 timer 8 bit và 1 timer 16 bit tất cả đều có bộ chia tần
và PWM (Pulse Width Modulation).
Tổng quan về ATMega16:
ATMega16 là một vi điều khiển 8 bit do hãng ATMEL sản xuất, được chế tạo
theo công nghệ low-power CMOS, khả năng tiêu thụ công suất thấp, xử lý nhanh với
16KB Flash(In-System Self-Programmable Flash). Thiết bị này được chế tạo bằng
cách sử dụng kĩ thuật bộ nhớ không b
ốc hơi mật độ cao của ATMEL. Flash In-System
cho phép bộ nhớ được lập trình bởi một lập trình viên bình thường. Bằng cách kết nối
một CPU 8 bit với một bộ nhớ Flash 16KB trên một chip đơn, ATMega16 là một
MCU mạnh, cung cấp một bộ điều khiển với sự linh động cao và giá thành cạnh tranh
đối với nhiều ứng dụng dùnh MCU 8 bit.