[falleaf]

Nguyên văn bởi bluepine

À, mình cũng xin thông báo tên và địa chỉ cho anh F mọi người biết:
Trần Thành Thanh Tùng, 539/75 cách Mạng Tháng 8, Phường 15, Quận 10, Tp Hồ Chí Minh.
bluepine

Anh đã nhận rồi, và sẽ chuẩn bị chip cho em. Chờ sau khi xong giai đoạn 1, giai đoạn làm mô hình thí nghiệm, và cũng chờ các bạn gửi đầy đủ địa chỉ liên hệ, anh sẽ gửi chip cho tất cả mọi người một lần cho đỡ mất công.

Em cố gắng hoàn thành mô hình trong tuần này và gửi hình cho mọi người tham khảo. Mọi người cũng vậy, lịch chúng ta đặt ra là trong 1 tuần, cố gắng thực hiện mô hình và cho mọi người cùng xem nhé.

Giai đoạn 2, chúng ta sẽ thiết kế các mạch điều khiển động cơ. Chúng ta sẽ xem thử coi, các động cơ sẽ rơi vào trong các khoảng giá trị nào, chúng ta sẽ cùng nhau thiết kế mạch điều khiển động cơ. Trên mạch điều khiển động cơ, phải có chân giao tiếp RS232 với máy tính. Chuẩn mạch in 5x2 dùng cho ICSP và BLD như hình sau:

Khi đó, chuẩn giao tiếp RS232 cũng làm dạng 5x2 như vậy, vì chúng ta sẽ thực hiện bộ sản phẩm này, tổng hợp tất cả các hoạt động của picvietnam đã làm được trong thời gian qua.

Trên mạch công suất, tất nhiên có sẵn PIC luôn, để đỡ tốn kém phần mạch in. Ai thích thiết kế thành 2 module rời nhau cũng được.

Xong giai đoạn thiết kế, trong khi chờ các bạn đặt mạch in, picvietnam sẽ gửi PIC cho các bạn qua đường bưu điện bằng chuyển phát nhanh. Khi các bạn nhận được PIC, chỉ cần test một vài thuật toán cơ bản, có lẽ chúng ta cũng sẽ viết mẫu ở trên này một vài chương trình mẫu, vì mạch đã có, động cơ đã có...

Đấy là giai đoạn 3, test sự hoạt động của bộ thí nghiệm và làm mạch điều khiển. Nói chung là test tất cả các module. Giai đoạn này, các bạn sẽ phải học sử dụng hyperterminal và matlab, hoặc 20-sim để vẽ lại dữ liệu thu được từ encoder.

Giai đoạn 4, chúng ta sẽ đi về phần lý thuyết, hiểu đôi nét về động cơ DC. Tìm hiểu về bài toán điều khiển PID, những vấn đề lý thuyết xoay quanh bộ điều khiển PID. Biến đôi từ hệ liên tục sang hệ rời rạc và thực hiện giải thuật PID trên PIC. Các bạn sẽ tìm hiểu và bổ sung lý thuyết ở phần này cho nhau, và sau đó, các bạn sẽ lập trình thử một chương trình với Kp, Ki, Kd bất kỳ, rồi các bạn tự chọn bằng tay, nhìn vào kết quả, tự chọn, tự suy nghĩ về bản chất của bộ điều khiển PID, với những lý thuyết mà chúng ta đã thảo luận, rồi dựa vào ý nghĩa vật lý mà chúng ta đã thảo luận đó, để tự chọn bộ PID cho động cơ của mình.
Giai đoạn này, các bạn sẽ học bằng cách cảm nhận. Phải thúc đẩy mạnh mẽ cảm nhận của các bạn về điều khiển. Mọi vấn đề chúng ta làm ở đây, là để cho các bạn có các cảm giác với sự điều khiển, bộ điều khiển. Các bạn từ cảm giác và lý thuyết, sẽ rút ra được nhiều vấn đề bổ ích, mà tự mỗi người mới thấy được, và thu hoạch được.

Có thể phần này sẽ là một phần tương đối khó khăn, hoàn toàn không có các lý thuyết, nguyên lý để tìm được bộ điều khiển tốt ở đây, và các bạn sẽ cảm thấy rằng chẳng lẽ bộ điều khiển PID là mò? Chúng ta sẽ cùng nhau so sánh các kết quả, và sẽ cùng thảo luận và kết luận. Tin F đi, F không muốn đưa phần lý thuyết điều khiển sâu lên trước, mà muốn các bạn thực hành mò trước, sẽ có lợi, F khẳng định. Khá tốn thời gian cho giai đoạn này. Nếu ai có thể vượt qua giai đoạn này, và đi đến giai đoạn thứ 5, người đó sẽ có thể làm được những cái mà có lẽ không mấy người ở picvietnam làm tốt hơn các bạn, vì giai đoạn 5 sẽ phân nhánh, và mỗi người sẽ được giao một bài báo về các thuật toán PID để thực hiện. Tất nhiên, các bài báo sẽ được phổ biến chung hết, nhưng mỗi người sẽ chỉ làm theo một cách mà thôi.

Giai đoạn 5, sau khi đã hiểu được bài toán PID, vấn đề cốt lõi là làm sao tìm được hệ số PID để điều khiển động cơ. PID được dùng 90% trong công nghiệp, Robust control chỉ khoảng 1,2%, còn lại là Fuzzy, riêng Optimal control chỉ dùng trong các bài toán ngành Hàng không, vũ trụ, Tên lửa...

90% trong số các bộ điều khiển PID trong công nghiệp là các hệ SISO, và 70% trong số đó là bộ điều khiển PI (bỏ thành phần D). 50% trong số các bộ điều khiển PI, là các bộ điều khiển không được cho là tốt, có nghĩa là hoạt động được, nhưng không phải là các bộ điều khiển hoàn toàn tốt (rất khó giải thích nghĩa chỗ này, ý nói rằng người thiết kế cũng không hài lòng lắm, mặc dù nó đạt yêu cầu).

Cho nên, ai dám nhận mình là điều khiển PID đỉnh cao, người đó nói dóc . Cho nên, các bạn không việc gì phải sợ khi làm điều khiển PID. À, F không nói là điều khiển PID động cơ DC nhé, vì cái này người ta làm nhão như cháo rồi, F nói về các hệ điều khiển trong công nghiệp nói chung. Nhưng chúng ta đều mới tập tễnh làm thực hành với động cơ, chẳng có gì đáng sợ, chẳng có gì đáng ngại.

Như đã nói ở trên, mỗi người tiếp tục làm đến giai đoạn 5, sẽ được giao một bài báo về lựa chọn bộ điều khiển PID, và các bạn thử làm theo các phương pháp đó để ra kết quả. Khi làm xong, chúng ta sẽ tập hợp tất cả các kết quả và thuật toán lại, và thử chéo với nhau.

Các bạn hình dung, chúng ta sẽ gặt hái được gì sau khi làm bài thực hành này rồi chứ?

Khi kết thúc, picvietnam rất muốn có một bài báo cáo của các bạn, và picvietnam biết rằng các bạn sẽ có rất nhiều thứ để viết, rất nhiều hình ảnh để chụp. Xin lưu ý, picvietnam có người chụp hình chuyên nghiệp, khi cần những hình ảnh đẹp, hãy liên hệ picvietnam.

Báo cáo của các bạn cực kỳ có ý nghĩa, mong rằng các bạn hiểu điều đó. Thật sâu sắc, thật tự hào khi mình làm xong việc.

Hãy giữ lại mô hình của các bạn, có thể, các bạn sẽ thấy hứng thú nếu chúng ta tiếp tục với bộ điều khiển fuzzy . 10% còn lại của các bộ điều khiển trong công nghiệp.

Kết luận:
Qua quá trình thực hành này, các bạn sẽ học được những gì?
a) Tinh thần làm việc: F tin tưởng rằng, qua quá trình làm việc này, các bạn sẽ thực sự trở thành những thành viên không thể thiếu của picvietnam, và các bạn sẽ có một tinh thần đoàn kết cao, tinh thần chia sẻ cao, khi làm việc online và làm việc với picvietnam.

b) Kiến thức: Chắc chắn, kiến thức các bạn sẽ có được, đó là:
- Giao tiếp máy tính qua RS232
- Vi điều khiển PIC: Viết chương trình bằng CCS C, thiết kế mạch chạy PIC, làm việc với PIC với các chức năng: I/O, PWM, interrupt, timer
- Thiết kế driver cho động cơ DC
- Vài kiến thức căn bản về Matlab và 20-sim, đặc biệt 20-sim có lẽ sẽ là lần đầu tiên được giới thiệu trên một diễn đàn, và tương lai có thể sẽ được đưa vào giảng dạy ở VN.
- Tất nhiên, đặc biệt, các bạn sẽ hiểu một cách sâu sắc về PID hơn rất nhiều, vào có lẽ, khi các bạn hoàn tất giai đoạn 5, có thể cái mà các bạn làm sẽ không một ai trong picvietnam đã từng thử làm qua, hoặc có khi chưa bao giờ biết về nó, nếu có biết thì cũng chỉ là đọc báo.

c) picvietnam sẽ làm gì với những kết quả này?
Nếu như các bạn thực sự có sức lực đi đến bước thứ 5, chúng ta sẽ có khá nhiều cái hay ho, và có thể chúng ta sẽ cùng nhau viết một bài báo, đứng tên picvietnam.com để gửi đến các báo khoa học Việt Nam (tự động hoá chẳng hạn). Đó là việc thứ nhất. Việc thứ hai, chúng ta sẽ tập hợp và viết lại thành một cuốn tutorial ngắn, tổng hợp từ các báo cáo của các bạn thành viên tham gia dự án này và sẽ được đưa vào một luồng đặc biệt, khoá lại để làm tài liệu tham khảo, kèm với tất cả nội dung của luồng thảo luận này. Đây sẽ là bài hướng dẫn online sống động nhất về điều khiển mà F được biết (nhưng thời điểm này, nó vẫn là SẼ LÀ).

Vẽ ra quá xa rồi, các bạn cố gắng giữ tiến độ nhé.

Chúc vui