điều khiển động cơ một chiều servo dùng ic lm629

MỤC LỤC
I. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN.
II. LỜI CẢM ƠN.
III. LỜI NHẬN XÉT CỦA
GIÁO VIÊN HƯỚNG
DẪN.
IV. TÓM TẮT ĐỒ ÁN.
V. CHƯƠNG TỔNG QUAN.
VI. CHƯƠNG KHẢO SÁT
ĐẶC TÍNH LM659.
VII. CHƯƠNG THIẾT KẾ
MẠCH.
VIII. KẾT LUẬN.
Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Trường ĐH Sư Phạm KT TP.HCM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
Bộ môn Cơ Điện Tử
 
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Họ và tên: Lê Duy Phương MSSV: 05111075

Chuyên ngành: Cơ Điện Tử Mã ngành: 11
Hệ đào tạo: Đại học chính qui Mã hệ: 1
Niên khóa: 2005-2010
1.Tên đề tài:
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC SERVO
BẰNG LM629
2. Nhiệm vụ của đồ án :
- Tìm hiểu tổng quan về hệ thống mạch.
- Khảo sát các đặc tính của IC LM629.
- Thiết kế mạch (Sơ đồ nguyên lý).
3. Ngày giao nhiệm vụ:

4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 4/1/2010
5. Giáo viên hướng dẫn: TH. SĨ: LÊ TẤN CƯỜNG

Giáo viên hướng dẫn
(kí tên)
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn đến thầy Lê Tấn Cường (Ths.GV Bộ môn Cơ
Điện Tử thuộc khoa Cơ Khí Máy, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM).
Thầy đã giúp em chọn đề tài và hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu trong quá
trình làm Đồ án này
Em xin cảm ơn đến tất cả thầy cô ở Bộ môn Cơ Điện Tử đã cho em những
kiến thức nền tảng giúp em hoàn thành Đồ án này.
Em cũng xin cảm ơn đến bạn Lê Hoàng Anh đã tận tình giúp đỡ em trong
lúc khó khăn để em có thể hoàn thành Đồ án này.

Sinh viên thực hiện
Lê Duy
Phương
Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Trường ĐH Sư Phạm KT TP.HCM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
Bộ mơn Cơ Điện Tử
 
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………


Tp.Hồ Chí Minh, Ngày… tháng…. năm 2008
Giáo viên hướng dẫn

TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Đồ án Điều Khiển Động Cơ DC SERVO Bằng LM629 nhằm xây dựng
nên một Mô hình để khảo sát đặc tính động cơ DC SERVO hay các cơ cấu
SERVO khác có tín hiệu hồi tiếp lệch pha 90 độ. Mô hình có thể dùng trong thí
nghiệm hay là thiết bị dạy học.
Mạch gồm : chíp vi xử lý Atmega32, IC chuyên dụng LM629 và Modul
công suất (cầu H…).
Qua Đồ án này,giúp em hiểu rõ hơn về đặc tính của động cơ Servo và đặc
biệt là khảo sát được các đặc tính của IC chuyên dụng LM629.
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Đặt vấn đề.
Ngày nay thì động cơ Servo đã xuất hiện nhiều trong công nghiệp và trong
sản xuất.Hầu như trong bất cứ dây chuyền sản xuất nào hay trong các xưởng, nhà
máy, xí nghiệp.v.v…đều có sử dụng động cơ DC hay servo. Một số ứng dụng cơ
bản của động cơ servo trong công nghiệp như là điều khiển vị trí, vận tốc ,gia tốc
trong các cơ cấu servo, máy CNC, băng tải, cơ cấu Robot (điều khiển cánh tay

Robot)…
Do đó việc xây dựng nên một mô hình khảo sát chuyển động thu nhỏ của
động cơ servo là cần thiết
1.2. Giới Thiệu :
Mô hình chủ yếu gồm :
+ 1 con chủ (Master) là Chip vi xử lý Atmega32 của hãng ATMEL . Đây là dòng vi
điêu khiển thuộc chủng CMOS 8 bit tiết kiệm năng lượng của hãng ATMEL. Vi
điều khiển này có khả năng ghép nối ngoại vi rộng gồm các timer tốc độ cao , các
I/Os tốc độ cao, A/D, UART, PWM ….
+ IC chuyên dụng LM629 của hãng National dùng để điều khiển chuyển động của
các loại động cơ DC servo hay các cơ cấu servo khác có tín hiệu hồi tiếp lệch pha
90 độ.

Hình 1. Sơ đồ kết nối giữa AVR và LM629
+ Modul điều khiển công suất động cơ như mạch cầu H, hay IC chuyen dụng có
tích hợp sẵn mạch cầu H như IC LMD18200…

Hình 2. Khối công suất điều khiển động cơ dùng LMD18200
+ Ngoài ra còn có Modul nguồn , modul encoder….
Như vậy thì LM629N sẽ làm nhiệm vụ xử lý tín hiệu từ con chủ là Atmega32 đưa
xuống, đồng thời nó cũng xử lý những thông số từ Encoder hồi tiếp về, thông qua
bộ PID (được tích hợp sẵn trong LM629) thì nó sẽ xử lý và đáp ứng ra lại động cơ
qua ngõ PWM. Trong bài báo cáo này chủ yếu đi sâu vào khảo sát đặc tính của IC
LM629N.
CHƯƠNG II.
KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA LM629N
2.1. Giới thiệu chung :
IC LM629 là vi xử lý chuyên dụng của hãng điện tử National, nó dùng để
điều khiển chuyển động của các loại động cơ DC servo và các cơ cấu servo khác
có tín hiệu hồi tiếp trả về lệch pha 90 độ. Với khả năng tính toán 32 bit và tập lệnh

hỗ trợ mạnh, LM629 có thể sử dụng trong các ứng dụng phức tạp mà vẫn đảm bảo
thời gian thực và độ phân giải cao. LM629 với ngõ ra PWM 8 bit và chân điều
khiển hướng quay động cơ để lái cầu H. Cả hai loại LM628 hay LM629 đều hoạt
động ở tần số tối đa là 6 hay 8 MHz tùy loại có hậu tố - 6 hay - 8.
Các đặc tính chính:
• Khả năng xử lý vị trí, vận tốc, gia tốc 32 bit
• Bộ lọc PID có các tham số 16 bit lập trình được
• Thời gian vi phân lập trình được
• Tín hiệu điều khiển dạng PWM 8 bit có dấu
• Tự động tính toán quỹ đạo vận tốc
• Cho phép cập nhật vận tốc, vị trí cuối và tham số bộ lọc trong lúc
chuyển động
• Hoạt động ở chế độ vị trí và vận tốc
• Các ngắt tới vi xử lý chủ có thể lập trình được
• Giao tiếp song song 8 bit với vi xử lý chủ
• Giao tiếp với encoder 3 pha A, B, Z

Hình 3. Sơ đồ khối điều khiển dùng LM629
2.2. Khảo sát LM629N :
2.2.1. Giới thiệu về LM629N :

Hình 4 . Hình dạng LM629N
LM629N cũng có đặc tính giống như các LM 629, LM628 khác. LM629N
có tất cả 28 chân.
+ Chân 1 IN\ ngõ vào: nhận lựa chọn chỉ dẫn xung ngõ vào encoder. Phải
đặt mức 1 nếu không dùng. Chỉ dẫn được đọc khi các chân 1, 2, 3 ở mức thấp.
+ Chân 2, 3 ngõ vào tín hiệu encoder A, B: nhận tín hiệu 2 pha vuông góc
được tạo ra bởi encoder incremental. Khi motor quay, tín hiệu 2 pha lệch 90 độ.
Chú ý chân 2 và 3 chỉ được thay đổi trạng thái ít nhất là sau 8 kỳ xung clock. Vì 4
trạng thái là cơ sở để giải mã encoder.

+ Chân 4 đến chân 11 Port tiếp nhận I/O D0-D7: port dữ liệu 2 hướng tiếp
nhận xử lý. Dùng để viết lệnh hay dữ liệu vào LM629 và đọc byte trạng thái hay
dữ liệu từ nó, được điều khiển bởi CS\ (chân 12), PS\ (chân 16), RD\ (chân 13),
WR\ (chân 15).
+ Chân 12 ngõ vào chân chọn chip CS\: dùng để chọn LM629 cho hoạt động
đọc và viết.
+ Chân 13 ngõ vào đọc RD\: dùng để đọc trạng thái hay dữ liệu.
+ Chân 14 Gnd.
+ Chân 15 ngõ vào viết WR\: dùng để viết lệnh hay dữ liệu.
+ Chân 16 ngõ vào chọn Port PS\: dùng để chọn lệnh hay dữ liệu. Chọn lệnh
khi ở mức thấp. Theo mode được điều khiển từ chân 16:
• Lệnh được viết đến port lệnh khi chân 16 = 0
• Byte trạng thái được đọc từ port lệnh khi chân 16 = 0
• Viết và đọc dữ liệu khi chân 16 = 1
+ Chân 17 ngõ ra ngắt HI: hoạt động mức cao khi có báo động một điều kiện
ngắt xảy ra.
+ Chân reset RST\: phải được đặt ở mức thấp tối thiểu 8 chu kỳ. Khi bị
reset:
• Hệ số bộ lọc và các thông số đều bằng 0
• Set sai số vị trí cao nhất 7FFF và kết quả là thi hành lệnh LPEI
• Ngắt SBBA/SBPR bị vô hiệu hóa
• Cho phép 5 ngắt khác
• Đưa về vị trí ban đầu zero hay vị trí home
• Được set trở lại trong thời gian 2048/fCLK
Tuy nhiên, sau reset nên đọc port trạng thái là 00. Nếu reset hoàn thành thì từ trạng
thái sẽ là 84h hay C4h.

2.2.2. Nguyên lý hoạt động :
a. Giới thiệu :
Sơ đồ khối ở hình 3 biểu thị một hệ servo sử dụng LM629. Vi xử lý chủ giao

tiếp với LM629 qua một port I/O để lập trình quỹ đạo vận tốc hình thang và bộ lọc
bù số. Ngõ ra PWM 8 bit giao tiếp với mạch cầu H để cung cấp năng lượng cho
động cơ hoạt động và tín hiệu hồi tiếp cho vọng điều khiển vị trí lấy từ encoder
loại tương đối. Khối tạo biên dạng vận tốc hình thang sẽ tính toán quỹ đạo cần thiết
khi hoạt động ở kiểu vận tốc và kiểu vị trí. Khi hoạt động, LM629 sẽ tính toán sai
số vị trí bằng cách lấy vị trí mong muốn trừ đi vị trí thực (hiện tại), sai số này được
đưa vào bộ lọc số để điều khiển. Bảng dưới là một vài thông số cơ bản của LM629.
Hình 5. Bảng thông số cơ bản của LM629
b. Hồi tiếp vị trí :
LM629 có thể giao tiếp với encoder tương đối loại 3 pha A, B, Z để kiểm
soát vị trí động cơ. Mỗi khi có tín hiệu chuyển mạch của xung A hoặc B, thanh ghi
vị trí của LM629 sẽ tăng giảm tương ứng. Điều này giúp nâng cao độ phân giải
encoder lên 4 lần. Tín hiệu từ encoder được đồng bộ với xung clock của LM629.

Hình 6. Tín hiệu hồi tiếp từ Encoder
Tín hiệu từ xung Index dùng để nhận biết động cơ đã quay được một vòng.
Khi được lập trình, LM629 sẽ ghi lại vị trí tuyệt đối của động cơ vào thanh ghi
Index mỗi khi 3 tín hiệu của encoder xuống mức logic thấp. Nếu encoder không có
pha Index thì ngõ vào Index của LM629 vẫn có thể được dùng để ghi lại vị trí
Home của động cơ. Trong trường hợp này, người ta bố trí sao cho khi động cơ đến
điểm Home sẽ làm một công tắc xuống mức logic thấp và nối công tắc này vào
chân Index. Khi đó LM629 sẽ ghi lại vị trí động cơ vào thanh ghi Index và có thể
gây ngắt vi xử lý chủ. Nếu không sử dụng, chân Index nên nối lên mức logic cao.
c. Khối tạo biên dạng vận tốc :
LM629 điều khiển vị trí bằng với biên dạng vận tốc khi di chuyển là hình
thang. Trong kiểu điều khiển vị trí, vi xử lý chủ xác định gia tốc, vận tốc tối đa và
vị trí đích. LM629 dùng thông tin này để tạo ra chuyển động bằng cách gia tốc cho
đến khi đạt vận tốc tối đa và giảm dần cho về không khi đạt vị trí. Giá trị của gia
tốc và vận tốc là bằng nhau. Trong suốt thời gian di chuyển, vận tốc cực đại và vị
trí đích có thể thay đổi được và động cơ sẽ tăng hay giảm gia tốc cho phù hợp.

Hình 7(a) là hình thang đơn giản lý tưởng, hình 7(b) là hình thang, có được khi vận
tốc thay đổi trong những thời gian khác nhau trong lúc chuyển động.

Hình 7 . Profile hình thang mẫu biểu diễn biên dạng vận tốc
Khi hoạt động ở kiểu vận tốc, động cơ tăng đến vận tốc xác định ứng với gia tốc
đặt trước và giữ vận tốc ổn định cho đến khi có lệnh dừng. Nếu có nhiễu trong lúc
hoạt động thì vận tốc trung bình vẫn không đổi do LM629 sẽ tính toán bù trừ cần
thiết. Nếu động cơ không đạt được vận tốc đặt (ví dụ động cơ bị kẹt hoặc công suất
không đảm bảo) thì vị trí yêu cầu từ LM629 vẫn tiếp tục tăng dẫn đến sai lệch vị trí
ngày càng lớn. Nếu ngẫu nhiên lỗi này được khắc phục thì động cơ sẽ nhanh chóng
đạt vận tốc rất cao để đạt vị trí yêu cầu. Lỗi này có thể phát hiện được bằng cách
dùng lệnh LPEI, LPES.
Tất cả các thông số quỹ đạo có là số dạng 32 bit. Thông số vị trí là giá trị có dấu.
Giá trị gia tốc và vận tốc là số dương gồm 16 bit biểu thị phần nguyên và 16 bit
biểu thị phần thập phân.
Cách xác định các thông số yêu cầu như sau: Ví dụ động cơ có encoder 500 xung,
yêu cầu tăng vận tốc từ 0 đến 600 v/ph sau đó giảm vận tốc và dừng chính xác ở vị
trí 100 vòng kể từ lúc bắt đầu. Cách tính thông số như sau:
P = vị trí đích (đơn vị = số đếm encoder)
R = encoder * 4 (độ phân giải hệ thống)
R = 500 * 4 = 2000
P = 2000 * số vòng yêu cầu
= 2000 * 100 = 200000 = 30D40h (số Hex ghi vào LM629)
V = vận tốc (số xung encoder/mẫu)
T = thời gian lấy mẫu = 341 us (6MHz)
C = hệ số chuyển đổi = 1 phút/60 giây
khi đó V = R * T * C * vận tốc yêu cầu
và V = 2000 * 341E-6 * 1/60 * 600 = 6.82 xung/mẫu
V (nhân hằng số) = 6.82 * 65536 = 446,955.52 = 446,956 = 6D1ECh
cho A = số đếm/ tgian * tgian

A = R * T * T * gia tốc yêu cầu
= 2000 * 341E-6 * 341E-6 * 1 = 2.33E-4 (xung/sample/sample)
A (nhân hằng số) = 2.33E-4 * 65536 = 15.24 = 15 = 0Fh
Vận tốc, vị trí, gia tốc trên phải chuyển thành số nhị phân trước khi load vào
LM629. Giá trị vận tốc và gia tốc phải được nhân lên với 65536 để đảm bảo giá trị
là số nguyên. Chú ý là các giá trị này phải được làm tròn.
d. Bộ lọc bù PID :
LM629 dùng bộ PID số để điều khiển vòng kín. Biểu thức minh họa cho
PID:

)]1'()'([)(.)(.)(
0
−−++=
∑
=
nenekdnekinekpnu
n
N
Ki, Kp, Kd là các thông số rời rạc được load bởi người dùng, được giới hạn trong
16 bit.
Tinh chỉnh bộ lọc PID:
Việc tinh chỉnh bộ lọc PID được thực hiện qua hai bước. Bước 1 điều chỉnh
thô và quan sát đáp ứng để giới hạn khoảng giá trị của tham số. Bước 2 dùng
LM629 kết hợp với mạch điện ghép thêm và dao động ký để quan sát đáp ứng quá
độ, tinh chỉnh tham số sao cho đạt đáp ứng tốt nhất.
Xác định hệ số vi phân
Thành phần vi phân của bộ lọc làm giảm dao động và vọt lố, tăng độ ổn định
hệ thống, thành phần này tạo ra lực tỉ lệ với độ biến thiên vị trí động cơ và là một
hệ số có giá trị bằng Kd x ds.
Tham số Kd được tăng dần cho đến khi trục bắt đầu dao động với tần số cao, sau

đó tăng dần ds cho đến khi đạt đáp ứng thích hợp.
Thời gian lấy mẫu vi phân là số nguyên lần chu kỳ tính toán của LM629 và có giá
trị nhỏ hơn hằng số cơ khí của hệ thống từ 5 đến 10 lần. Điều này có nghĩa rằng đa
số hệ thống chỉ cần giá trị nhỏ của ds, tuy nhiên nhìn chung Kd và ds được điều
chỉnh sao cho đạt giá trị lớn nhất mà không làm hệ thống dao động.
Xác định hệ số tỉ lệ
Thành phần tỉ lệ cung cấp tín hiệu điều khiển tỉ lệ tuyến tính với sai số vị trí.
Nếu Kp quá thấp, hệ sẽ đáp ứng chậm khi có sai số vị trí. Ngược lại, Kp rất lớn
làm hệ đáp ứng nhanh làm hệ vọt lố và dao động.
Điều chỉnh Kp bằng cách tăng dần cho tới khi hệ bắt đầu dao động.
Xác định hệ số tích phân
Thành phần tỉ lệ làm giảm sai số hệ thống nhưng không thể triệt tiêu nó, tuy
nhiên khâu Ki có thể khử sai số xác lập này. Thành phần tích phân tạo tín hiệu điều
khiển tỉ lệ với sai số vị trí và tăng tuyến tính theo thời gian.
Giá trị Ki lớn làm tăng đáp ứng nhưng có thể gây vọt lố và dao động. Do đó điều
chỉnh Ki sao cho đạt giá trị nhỏ nhất thỏa 3 đặc tính: độ vọt lố, thời gian xác lập,
thời gian khử sai số xác lập.
Thành phần giới hạn tích phân có tác dụng đặt giới hạn ngưỡng giá trị cho
thành phần tích phân. Nếu giá trị tích phân vượt quá giới hạn Il sẽ bị xén bằng giá
trị Il. Trong nhiều hệ thống, Il có thể thiết lập tới giá trị cao nhất 7FFFH mà không
gây tác dụng ngược. Nếu Il bằng 0, khâu tích phân không có tác dụng điều khiển.
e. Hoạt động đọc và ghi của LM629:
Vi xử lý chủ ghi lệnh vào các chân của LM629 qua ngõ I/O port khi chân
PS\ = 0. Mã lệnh được truyền song song qua port giao tiếp và chân WR\ tích cực,
byte lệnh được chốt vào nhờ cạnh xuống của chân này. Khi ghi lệnh cần phải đọc
trạng thái và kiểm tra cờ trạng thái, gọi là cờ bận (bit 0). Nếu bit báo bận ở mức
logic cao thì không được ghi lệnh. Bit báo bận không bao giờ ở mức logic cao
trong thời gian quá 100us, thường thì chỉ trong 15us khoảng đến 25us. Vi xử lý chủ
đọc byte trạng thái theo các tương tự, cho PS\ = 0 và đọc dữ liệu từ cạnh xuống của
chân RD, thông tin trạng thái được giữ trong thời gian RD\ ở mức logic thấp.

Ghi và đọc dữ liệu hay trạng thái của LM629 kết thúc khi chân PS\ = 1. Việc đọc
và ghi luôn thực hiện theo từng 2 byte, và byte đầu tiên luôn là byte có trọng số
cao. Khi truyền dữ liệu theo từng word (2byte), nhất thiết phải kiểm tra bit bận.
Khi bit bận ở mức logic thấp thì có thể truyền tiếp. Nếu bit bận ở mức logic cao thì
phải kiểm tra lại liên tục cho đến khi bit này được xóa mới tiếp tục truyền, nếu
không thì lệnh sẽ bị bỏ qua và báo lỗi. Bit bận sẽ lên cao ngay lập tức sau khi ghi
byte lệnh, hoặc khi đọc, ghi byte thứ 2.

Hình 8 . Hoạt động đọc Byte trạng thái

Hình 9 . Hoạt động ghi Byte lệnh

Hình 10 . Hoạt động đọc dữ liệu
Hình 11. Hoạt động ghi dữ liệu
f. Ngõ ra điều khiển động cơ :
LM629 cung cấp ngõ ra PWM 8 bit và chân tín hiệu điều khiển chiều quay
động cơ. Tương ứng chiều dương PWM tối đa là 127/128, chiều âm là 128/128.

Hình 12. Ngõ ra PWM của LM629 với tần số hoạt động là 8MHz
Một số chú ý khi lập trình với LM629
Bắt tay truyền dữ liệu với vi xử lý chủ:
Các ứng dụng của LM629 đều đòi hỏi việc bắt tay truyền nhận dữ liệu chính xác
với vi xử lý chủ. Có hai cách thực hiện việc này: thông qua ngắt với vi xử lý chủ
hoặc liên tục hỏi vòng kiểm tra byte trạng thái. Hai cách trên đều phải đọc byte
trạng thái để xác định nguyên nhân ngắt cụ thể.
Nếu thực hiện bằng cách gây ngắt ở vi xử lý chủ, lỗi có thể xảy ra nếu trình phục
vụ ngắt chứa lệnh truyền dữ liệu với LM629, trong khi chương trình chính đang
thực hiện truyền. Điều này sẽ gây lỗi lệnh (command error) ở byte trạng thái và
LM629 bỏ qua lệnh đó. Vì vậy để an toàn, có thể cấm ngắt trước khi thực hiện lệnh
giao tiếp với LM629 và cho phép ngắt trở lại sau khi thực hiện xong.

Giới hạn tốc độ đọc Encoder:
Tần số đọc trạng thái Encoder lớn nhất quyết định bởi số chu kỳ nhỏ nhất
cần thiết để giải mã trạng thái eEcoder. LM629 cần ít nhất 8 chu kỳ để thực hiện
lệnh này tức là với thạch anh 8MHz ta có tần số đọc Encoder lớn nhất là 1MHz
(750 KHz nếu sử dụng thạch anh 6 MHz). Ví dụ: Động cơ có Encoder 500 xung
quay với vận tốc 30000 vòng/phút sẽ có tần số chuyển mạch Encoder là 1 MHz.
Cập nhật gia tốc trong lúc chuyển động:
Không giống như vận tốc và vị trí, LM629 không cho phép cập nhật gia tốc
không thể cập nhật trong lúc chuyển động. Muốn làm được điều này, trong lúc
động cơ chuyển động ta dùng lệnh tắt động cơ bằng lệnh LTRJ. Sau đó lại dùng
lệnh LTRJ để nạp lại gia tốc mới rồi nạp lệnh STT để cập nhật gia tốc này.
Khi sử dụng phương pháp này, LM629 coi như động cơ đang đứng yên. Nếu động
cơ có quán tính lớn và vẫn còn di chuyển lúc thực hiện lệnh STT thì vòng điều
khiển sẽ cố gắng đưa động cơ đạt quỹ đạo mới và có thể gây sai số lớn ở ngõ vào
bộ lọc PID gây bão hòa tính hiệu ngõ ra cho đến khi vận tốc đạt được biên dạng
yêu cầu. Đây là trường hợp quá tải điển hình ở hệ hồi tiếp. Nó sẽ hoạt động kiểu
vòng hở cho tới khi sai số ngõ vào nằm trong khoảng điều khiển được và vòng hồi
tiếp đóng lại. Điều khiển theo cách này có đáp ứng khó lường trước và LM629
không được thiết kế cho kiểu điều khiển này.
Tần số cập nhật lệnh:
Nếu LM629 được cập nhật quá thường xuyên bởi vi xử lý chủ, nó sẽ không đảm
bảo thực hiện đúng lệnh yêu cầu. Khi nhận được lệnh STT, LM629 mới dừng việc
thực hiện tính toán quỹ đạo hiện tại và giữ nguyên giá trị ngõ ra. Vì vậy, quỹ đạo
không được cập nhật quá 10ms mỗi lần.
Độ phân giải quỹ đạo chuyển động
Độ phân giải vị trí động cơ là giá trị tích lũy. Sau mỗi chu kỳ, thuật toán tính toán
quỹ đạo cần thiết, cộng vận tốc vào vị trí yêu cầu và tính toán vị trí tiếp theo. Muốn
điều khiển động cơ ở vận tốc thấp thì vận tốc tính theo xung encoder/chu kì lấy
mẫu phải ở dạng số thập phân. LM629 hỗ trợ việc này bằng cách cung cấp 16 bit
thấp trong thanh ghi vận tốc 32 bit để chứa phần giá trị thập phân. Một ví dụ là với

động cơ 500 xung (2000 lần đếm sau 1 vòng quay) nối với LM629 hoạt động ở tần
số 8 Mhz (tức chu kì lấy mẫu là 256us), nếu độ phân giải nhỏ nhất là 1 xung
encoder/chu kì lấy mẫu thì vận tốc tương ứng nhỏ nhất là 2 vòng/giây hay 120
vòng/phút. Thực tế nhiều ứng dụng yêu cầu điều khiển ở vận tốc thấp hơn nữa và điều
này có thể giải quyết bằng cách nạp giá trị thập phân cho gia tốc và vận tốc.
Độ phân giải vi trí, vận tốc và gia tốc
Sau mỗi chu kì tính toán, nếu cần tăng tốc thì thanh ghi gia tốc được cộng vào
thanh ghi vận tốc, và thanh ghi vận tốc lại được cộng vào thanh ghi vị trí. Thanh
ghi vị trí chỉ chứa giá trị nguyên nên phần thập phân của vị trí được tích lũy sau
nhiều chu kì cho đến khi đạt giá trị nguyên. Khoảng giá trị của vận tốc được tính
toán từ thanh ghi vị trí 32 bit. Bit 31 dùng để chỉ hướng, bit 30 để báo tràn khoảng
giá trị vị trí. Nếu bit 30 được set (hay reset nếu động cơ chuyển động theo chiều
ngược) khi hoạt động, bit 4 của thanh ghi được set và có thể gây ngắt đến vi xử lý
chủ. 30 bit còn lại cung cấp không gian lưu vị trí theo chiều dương và âm (1 073
741 824 xung mỗi chiều).
Vận tốc có độ phân giải 1/2
16
xung/chu kì và gia tốc có độ phân giải 1/2
16
xung/chu
kì/chu kì và khoảng giá trị cũng là số 30 bit. Hai bit còn lại, một bit dùng để phát
hiện tràn giá trị và bit còn lại không sử dụng vi vận tốc và gia tốc là số dương. Vì
vậy có 14 bit (16383) chứa phần nguyên và 16 bit chứa phần thập phân.
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ MẠCH
3.1. Sơ đồ nguyên lý :
MODUL 74hc245 và LM629
Modul xung clock out
Modul từ Atmega32 , Encoder và bộ nguồn

CHƯƠNG IV
KẾT LUẬN
Đồ án chỉ dừng lại ở mức khảo sát một số đặc tính của LM629N và thiết kế
lên mạch điều khiển bằng phần mềm Orcad.
Do thời gian có hạn vì đây chỉ là đồ án môn học nên phần khảo sát còn thiếu
sót, chưa đưa ra được một phương pháp tối ưu để thiết kế và tiến đến thi công
mạch hoàn chỉnh.
Qua đồ án này phần nào giúp em hiểu rõ hơn nữa về hệ thống điều khiển
động cơ hồi tiếp vòng kín bằng phương pháp PID đã được học lý thuyết ở
trường.Nếu có điều kiện và thời gian em sẽ tiếp tục hoàn chỉnh đồ án này.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn những đóng góp của Thầy và các
bạn.