Đồ án thiết kế hệ thống cơ -điện tử robot dò line

Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Mục lục

1


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Chương 1 :

TỔNG QUAN

1.1 Đề bài đặt ra :
Mô tả về sa bàn:
-

Màu sắc đường line: đen.
Màu nền: trắng.
Bề rộng đường line: 26mm.
Bề mặt địa hình di chuyển: phẳng.
Đường line liên tục.

Robot bắt buộc phải chạy theo chiều quy định đã ghi trên sa bàn (hình 1).
Khi bắt đầu, robot được đặt tại vị trí START (điểm A), sau đó robot chạy theo thứ
tự qua các điểm nút quy định lần lượt như sau:
(START) A → B → C → D → E → F → C → G → A → C → E (END).

Hình 1-1 Sa bàn di chuyển của robot
Bên cạnh đó còn các ràng buộc về xe dò line như sau:
-

Tốc độ tối thiểu của robot: 0,2 m/s.
Đường kính các bánh xe: d ≤ 200mm.
Số lượng bánh xe (chủ dộng và bị động): tùy chọn.
Kích thước tối đa các chiều của robot ():
Có khẳ năng chở hình hộp chữ nhật trọng lượng 2kg với kích thước tối đa

-

():
Robot được trang bị hệ thống cảm biến để nhận biết và di chuyển bám line.

1.2 Giới thiệu:
2


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
Robot đã ra đời rất sớm thay thế con người làm những việc nặng nhọc và độc hại.
Trong thời đại công nghiệp hiện nay, robot ngày càng được ứng dụng rộng rãi
trong sản xuất cũng như trong đời sống. Do yêu cầu ngày càng cao và phức tạp,
robot cần có sự thay đổi linh hoạt và đáp ứng nhanh, nhất là mobile robot.
Mobile robot là một loại robot có khả năng tự dịch chuyển, tự vận động có
khả năng hoàn thành công việc được giao. Trong đó robot dò line là loại robot có
thể tự xác định vị trí tương đối của mình và di chuyển bám theo một quỹ đạo
(line từ, line màu) đã định sẵn.
Hiện nay, robot dò line đã và đang được ứng dụng rộng rãi và ngày càng
hoàn thiện trong lĩnh vực thăm dò đại dương, tự hành trên không, trong các môi
trường kho bãi, nhà xưởng để vận chuyển hàng hóa thay con người hoặc dùng để
nghiên cứu kỹ thuật trong các cuộc thi ở các quy mô khác nhau.

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước:
1.3.1 Ngoài nước:
1.3.1.1 Xe Fireball tham gia cuộc thi đầu tiên Bot Brawl (Peoria, Illinois) (2014)
Kết cấu xe rất đơn giản gồm bốn bánh đều là bánh chủ động được dẫn động bởi
bốn động cơ riêng biệt.

Hình 1-2 Xe dò line Fireball
3


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Hình 1-3 Đường line Bot Brawl 2010
Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật Fireball
Thông số
Dài x Rộng x Cao
Vận tốc trung bình
Khối lượng

Giá trị
100 x 100 x 40
1.5
200

Đơn vị
mm
m/s
g

Ưu điểm:

Kết cấu truyền động đơn giản, độ cứng vững cao, bán kính cong nhỏ.
Nhược điểm:

Bộ điều khiển phức tạp do phải điều chỉnh độ đồng tốc của 4 động cơ riêng biệt
để xe không bị trượt.
1.3.1.2 FH Westküste là robot dò line của đội vô địch cuộc thi MCU Car Rally
được tổ chức tại Nuremberg vào năm 2015.
Xe được cấu tạo giống xe đua thực tế với gầm thấp và thân dài về phía trước.

Xe sử dụng cơ cấu lái Ackerman, hai bánh trước được cố định trực tiếp với
khung cảm biến dò line, đồng thời được điều khiển bằng một động cơ servo
nhằm điều hướng cho xe, động cơ sau tạo lực đẩy xe tiến lên thông qua cơ cấu
vi sai.

4


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Hình 1-4 Xe dò line FH Westküste

Hình 1-5 Đường line MCU Car Rally 2015
Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật Xe dò line FH Westküste
Thông số
Dài × Rộng × Cao
Vận tốc trung bình
Khối lượng

Giá trị

550 × 170 × 140
1.04
1.1

Đơn vị
mm
m/s
kg

Ưu điểm:
Cơ cấu lái Ackerman cho phép xe hoạt động ổn định, bám đường tốt, chống
trượt.
 Nhược điểm:

Cơ cấu phức tạp, việc sử dụng hai bánh trước có cùng trục quay tạo áp lực lớn
tác động lên động cơ điều hướng, bán kính cong lớn (hạn chế do góc lái của bánh
trước và chiều dài thân xe), khó ôm cua.

1.3.2 Trong nước:
1.3.2.1 Xe Mr.zero - Trịnh Nguyễn Trọng Hữu – Giành giải nhì trong cuộc thi
2015.
Số lượng bánh xe: 4 bánh, 2 bánh sau gắn dẫn động, 2 bánh trước tự lựa.
5


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Hình 1-6 Sơ đồ xe Mr.zero



Tốc độ đạt được: 1.6 m/s.
Sai số: 15 mm.
Ưu điểm : xe đảm bảo khả năng cân bằng tốt.
Nhược điểm : không đảm bảo độ đồng phẳng do đó cần một hệ thống
treo để đảm bảo xe tiếp xúc với mặt đường.

1.3.2.2 Xe UIT-Mon - Nguyễn Tiến Đình - Giải nhất cuộc thi năm 2013.
Số lượng bánh xe: 3 bánh, 2 bánh sau gắn dẫn động, bánh trước tự lựa.

Hình 1-7 Sơ đồ xe UIT-Mon
Tốc độ đạt được: 1,5m/s.
- Sai số: 20 mm.
 Ưu điểm : 3 bánh xe luôn tiếp xúc với bề mặt di chuyển, đáp ứng nhanh

do phần cảm biến đặt xa bánh chủ động.
 Nhược điểm : dễ bị lật khi tải trọng đặt lệch so với trọng tâm, khó ôm
cua do chiều dài xe lớn

6


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

7


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Chương 2 :

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

2.1 Cơ khí
2.1.1 Sơ đồ nguyên lý
Đặc điểm và yêu cầu của xe:
-

Xe di chuyển trên địa hình bằng phẳng không có dốc nghiêng.
Xe chở tải nặng 2kg
Xe di chuyển với đường line liên tục không bị đứt đoạn, có khoảng giao nhau
tại vị trí A,C,E và rẽ được 90 độ tại A.

Đề xuất các phương án:
Bảng 2.3 Bảng so sánh một số sơ đồ nguyên lý

Xe 3 bánh

Xe 4 bánh

2 bánh chủ động
phía sau và bánh
tự lựa phía trước.

2 bánh chủ động
phía trước và bánh
tự lựa phía sau.

2 bánh tự lựa phía
trước và 2 bánh chủ

động phía sau.

2 bánh tự lựa phía
trước có hệ thống
treo.

* Ưu điểm:
- 3 bánh xe luôn
đồng phẳng tiếp
xúc với mặt đất.
- Kết cấu cơ khí
đơn giản.
- Qua cua dễ dàng.

* Ưu điểm:
- 3 bánh xe luôn
đồng phẳng tiếp
xúc với mặt đất.
- Kết cấu cơ khí
đơn giản.
- Xe dù có lực bên
ngoài cũng khó bị
văng ra khỏi đường
line hơn là bánh tự
lựa phía trước.
-Qua cua dễ dàng.

* Ưu điểm:
- Xe có kết cấu đơn
giản.

-Xe có 4 bánh nên
khi qua cua dù
mang tải nặng cũng
không bị lật như xe
3 bánh.

* Ưu điểm:
-Xe bẻ lái dễ dàng
khi qua cua và
không bị lật dù
mang tải nặng.
- 4 bánh xe luôn
đồng phẳng do có
hệ thống treo.

8


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

* Nhược điểm:
- Bánh tự lựa phía
trước nên chỉ cần
chịu một tác động
nhỏ cũng có thể
làm cho xe văng
khỏi đường line.
- Xe mang tải nặng
nên khi qua cua dễ
bị lật.

- Mô hình: uXbotline following
robot của Daniel
Álvarez với vận
tốc trung bình đạt
1.65 m/s.

*Nhược điểm:
- Do xe mang tải
nặng nên khi qua
cua xe dễ bị lật.

*Nhược điểm:
-Khó đảm bảo cho 4
bánh xe luôn đồng
phẳng.
- khó qua cua do đặc
điểm của bánh xe tự
lựa.

* Nhược điểm:
- Thiết kế cơ khí
phức tạp khó chế
tạo.
- khó điều khiển

- Mô hình:
- Mô hình: Arobot Silvestre-line
- Mô hình: Smart
mobile robot
following robot

Car trong cuộc thi
vận tốc tối đa 0.25 trong cuộc thi
The Freescale
m/s.
Cosmobot với tốc
2012, Plethora II.
độ tối đa lên tới
3m/s.
→ Chọn phương án xe ba bánh với hai bánh chủ động phía sau và một bánh tự lựa
phía trước.
2.1.2 Bánh xe
2.1.2.1 Bánh chủ động
- Yêu cầu:
+ Nhẹ, bền, khả năng bám đường tốt
+ Đường kính bánh xe
+ Di chuyển trên địa hình bằng phẳng
- Phương án lựa chọn: dựa trên đặc điểm của các loại bánh và yêu cầu cần đáp ứng,

nhóm lựa bánh thông thường có gai: bánh V3.

Hình 2-8 Bánh xe V3
9


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
2.1.2.2 Bánh bị động:
Trên thị trường có nhiều loại bánh xe khác nhau, nhưng thường được sử dụng nhiều
nhất là bánh mắt trâu, bánh omni, bánh caster
Yêu cầu bánh bị động:
- Kết cấu nhỏ gọn

- Di chuyển trên bề mặt sa bàn phẳng, ít cát bụi.
- Dẫn hướng tốt.
- Xử lý nhanh khi vào cua
- Phù hợp hoàn cảnh kinh tế sinh viên
 Chọn phương án bánh mắt trâu
•

2.1.3 Động cơ
→ Theo đề bài, với yêu bài toán xe đạt vận tốc 1 m/s trong thời gian mong muốn 1s,
nhóm chọn động cơ DC servo có encoder.
2.1.4 Cảm biến
Các yêu cầu khi lựa chọn cảm biến
-

Khả năng đáp ứng nhanh sự thay đổi màu sắc giữa trắng và đen.
Có khả năng nhận biết những đoạn line gấp khúc đột ngột
Ít bị nhiễu.
Dễ tìm kiếm, mua được trên thị trường và giá thành hợp lí.

Dựa trên sự phân tích các phương án về sensor ở phần tổng quan, ta thấy sử dụng
phototransitor là hợp lý cũng như đáp ứng được các yêu cầu kĩ thuật của thực tế cuộc
thi. Dựa trên đặc tính độ nhạy cao của phototransitor, hai phương án sử dụng loại
sensor này được đề xuất:
•

Phototransistor kết hợp với LED thường
Phototransistor kết hợp với LED hồng ngoại.
Đối với đường line màu có độ tương phản cao vì thế LED hồng ngoại cho độ
nhạy cao hơn nhưng cần phải che chắn để chống nhiễu. Đối với đường đua mà
màu line với màu của nền có độ tương phản thấp, sử dụng LED thường sẽ hiệu

quả hơn.
 Thực tế đường line cho thấy màu có độ tương phản cao (line đen, nền trắng) nên
nhóm chọn phương án Phototransistor kết hợp với LED hồng ngoại.

- Số lượng cảm biến:

10


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
Bảng 2.4 So sánh số lượng cảm biến
Số lượng

5

7
- Bắt được line tốt hơn do có 1 cảm biến
- Bắt được line tốt hơn do có
ở tâm line (so với số cảm biến chẵn)
1 cảm biến ở tâm line (so
- Giữ được vận tốc cao khi vào cua và
Ưu
với số cảm biến chẵn)
khi giao nhau giữa các line (so với 5)
- Giảm chi phí (so với 7)
do bắt line giao nhau sớm
- Hạn chế nhiễu (so với 7)
- Bám line tốt hơn
- Vào cua bám line không tốt,
Nhược

xe trượt xa so với đường - Tốn thêm chi phí
line (so với 7)
 Do đó, nhóm chọn sử dụng 7 cảm biến.

2.1.5 Phương án điều khiển:
Các tiêu chí để lựa chọn phương án điều khiển :
-

Mạch điều khiển thiết kế đơn giản, giảm khối lượng xe
Dễ dàng chỉnh sửa và khắc phục lỗi khi lập trình
Dễ dàng thay thế và nâng cấp.
Giá thành hợp lý
• Dựa trên các tiêu chí trên, nhóm chọn phương án điều khiển tập trung

2.1.6 Giải thuật điều khiển:
Các tiêu chí để lựa chọn giải thuật điều khiển :
- Đáp ứng nhanh
- Bám line tốt
- Đạt mục tiêu đề ra.
• Do đó, nhóm chọn giải thuật Follow-tracking điều khiển động cơ.

2.1.7 Phương án thiết kế :
Phương án thiết kế robot được lựa chọn:
- Sơ đồ nguyên lý: robot 3 bánh (2 bánh V3 chủ động , 1 bánh mắt trâu dẫn
-

hướng).
Cảm biến: bộ 7 LED hồng ngoại-Phototransistor.
Động cơ: động cơ DC có gắn encoder .
Cấu trúc điều khiển: bộ điều khiển tập trung

Giải thuật điều khiển: bộ điều khiển Follow-tracking

11


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Chương 3 :

HỆ THỐNG CƠ KHÍ

Chương này bao gồm lựa chọn bánh xe, tính toán chọn động cơ, tính toán kích thước
xe, thiết kế đồ gá cho động cơ, bố trí các bộ phận xe.

3.1 Bánh xe:
3.1.1 Bánh chủ động:
- Chọn bánh V3 để có độ cứng vững tốt
- Thông số kĩ thuật:

+ Chất liệu: Nhựa
+ Đường kính bánh
+ Độ dày bánh xe 10 mm
+ Độ rộng bánh 30
+ Khớp lục giác 40
+ Khớp lục giác 15
+ Trục xe phi 4 mm
3.1.2 Bánh bị động:
Bánh bị động chọn bánh mắt trâu để tránh hiện tượng shopping-cart

3.2 Tính toán lựa chọn động cơ

Để xe chuyển động, động cơ có vai trò cung cấp moment cho các bánh. Quá trình
chuyển động này chịu ảnh hưởng đáng kể của khối lượng xe và ma sát giữa bánh xe và
mặt đường.
Mục tiêu:
-

Vận tốc mong muốn v=1m/s
Thời gian mong muốn: t=1s
Gia tốc mong muốn a=1 m/s

12


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

-

Momen quán tính quanh tâm bánh xe:

-

Cân bằng momen quanh tâm bánh xe, ta được:

-

Điều kiện để bánh xe lăn không trượt khi động cơ quay:

-

Thay vào phương trình momen trên ta được :

-

Công suất mỗi động cơ:
Trong đó:
M=3kg: khối lượng xe (có tính tải)
m=0.025 kg: khối lượng bánh xe chủ động
=0.7 : hệ số ma sát
: bán kính bánh xe chủ động
: lực ma sát
: gia tốc góc
: gia tốc dài mong muốn
: gia tốc trọng trường
: vận tốc góc
Từ đó, momen lăn không trượt

-

-

Với hệ số an toàn là 1,2, ta tính được:

-

Số vòng quay:
Từ đó, ta chọn động cơ DC servo GA25 V1 có các thông số như sau :
13


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Điện áp định mức
Công suất định mức
Dòng khi không tải
Dòng khi có tải
Dòng khi động cơ bị giữ
Tốc độ khi không tải
Tốc độ khi có tải
Momen
Momen động cơ khi bị giữ
Động cơ
Hộp giảm tốc
Encoder
Trục công tác

Đường kính
Chiều dài
Đường kính
Chiều dài
Tỷ số truyền
Đường kính
Số xung khi đi qua hộp
giảm tốc
Đường kính
Chiều dài

12V
13.2W
80 mA
600 mA
2.29 A

320 rpm
284 rpm
1,88kgf.cm
7.96kgf.cm
24,4 mm
31 mm
25 mm
21 mm
1:34
14 mm
374
4 mm
8 mm

Tính toán lại vận tốc:
Vậy động cơ đã chọn thỏa mãn mục tiêu đặt ra.

3.3 Tính toán thiết kế thân xe:
3.3.1 Thiết kế kích thước thân xe
Tính toán chiều dài và chiều rộng xe

14


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Hình 3-9 Mô hình toán chiều dài xe
Vì nên ta có thể xem :
Dựa vào quan hệ hình học ta có :

Trong đó :
: góc lệch bên của bánh trước và bánh sau
L : Chiều dài thân xe
R : bán kính cong quỹ đạo
Lực li tâm :
Trong đó :

- M là khối lượng của xe.
-

là vận tốc dài của xe.

Vì các góc và nhỏ nên ta có thể coi
Đặt :
Suy ra :
Trong đó :
15


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
-

lần lượt là phản lực ngang mặt đường tác dụng lên bánh xe trước và sau.
lần lượt là trọng lượng của thân xe, trọng lượng phân bố lên bánh trước và bán
sau.

Ta lại có
Với : là hệ số trượt ngang của bánh xe.
Lần lượt thay vào biểu thức ta tính được :
Thay vào biểu thức (1) ta được :

Ở đoạn cua ta cần quay một góc nên chọn :
là hệ số quay vòng được mô tả ở hình dưới.

Hình 3-10 Mô hình biển diễn hộ số quay vòng
Ta chọn sơ bộ K = 1,5
Khi đó:
Chọn L=245 mm
3.3.2 Tính toán trọng tâm xe
Tại các đoạn đường chuyển hướng, xe có khả năng bị lật khi trọng tâm xe cao so với
mặt đường. Để tránh lật, moment sinh ra do trọng lực quanh tâm quay C phải lớn hơn
moment của lực li tâm.
Ta ước lượng khoảng cách giữa 2 bánh xe chủ động là 170 mm.
là lực li tâm được tạo ra khi qua khúc cua.
16


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Hình 3-11 Mô hình tính toán khi xe chuyển hướng

Hình 3-12 Mô hình toán khi xe chạy qua đoạn cong có bán kính 500mm

Vậy xe cần trọng tâm cách mặt đất

17


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
3.3.3 Tính toán khoáng cách đặt cảm biến cho với trục của bánh dẫn động.

Hình 3-13 Mô hình biểu diễn lúc xe vào cua
Gọi C là điểm cần điều khiển bám line, C trùng với tâm hai bánh dẫn động. Giả sử ở
thời điểm t xe bắt đầu đầu vào cua với vận tốc v, ta điều khiển được C trùng với E.
Dựa vào quan hệ hình học ta tính được:
Với:
-

e là sai số dò line (mm)
r là bán kính cong (mm)
d là khoảng cách từ cụm cảm biến đến tâm hai bánh dẫn động (mm)

Ta chọn sơ bộ , và đề bài cho . Khi đó ta tính được :
Chọn sơ bộ
3.3.4 Bố trí thiết bị :
Kích thước bao của xe phụ thuộc vào kích thước và việc sắp xếp các linh kiện điện,
điện tử, khoảng cách được mô phỏng giữa sensor và các bánh chủ động. Ngoài ra tỉ lệ
kích thước dài-rộng của xe nên được chọn theo tỉ số √5 nhằm giảm thiểu tối đa ảnh
hưởng của các yếu tố động lực học lên xe. Các thiết bị được đặt trên thân xe :
STT

Tên thiết bị

Số lượng
18


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
1
2

3
4
5
6
7
8
9
-

Động cơ + Gá
2
Bánh chủ động V3
2
Bánh bị động mắt trâu
1
Kit TM4C123G
1
Driver L298N
2
Mạch cảm biến
1
Mạch ổn áp
2
Khối Pin
1
Tải
1
Chiều dài khổi động cơ ( từ gá đến encoder) khoảng 62 mm
Ước tính và chọn bề rộng xe khoảng 170 mm (khoảng cách 2 bánh)
Ước tính và chọn chiều dài xe khoảng 245 mm

Vật liệu thân xe: mica 4 mm

Hình 3-14 Mô phỏng 3D xe.

Chương 4 :

HỆ THỐNG ĐIỆN

Từ những lựa chọn ở chương trước, trong phần điện nhóm sẽ tiến hành lựa chọn
driver, thiết kế cảm biến và thiết kế mạch nguồn cho xe dò line. Cuối cùng, nhóm sẽ vẽ
bản vẽ mạch điện chung cho cả xe.

Bảng tóm tắt
Thiết bị
Động cơ
Cảm biến
Driver
Tiva C

Số lượng
2
1
1
1

Dòng điện
600mA
40mA
5mA
100mA

Tổng

Điện áp
12V
5V
5V
5V

Tổng cộng
1200mA-12V
40mA-5V
36mA-5V
100mA-5V
1200mA-12V
19


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
176mA-5V

4.1 Sơ đồ tổng quan:

Hình 4-15: Sơ đồ điện tổng quan

4.2 Nguồn:
- Yêu cầu:
 Hệ thống nguồn cấp đủ 12V và 5V cho toàn bộ thiết bị trong quá

trình vận hành.
- Pin

20


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
Thông số
Giá trị
Kiểu pin
Điện áp trung bình,
Điện áp sạc đầy,
Dòng xả,
Size,
Trọng lượng,
Số lượng
Bảng 4.2.1. Tóm Tắt thông số pin
- Module sử dụng: LM2596:

Hình 4-16:Bộ giảm áp LM296
Mức ổn áp
Điện áp ngõ vào
Điện áp ngõ ra
5V
8V-40V
4.7V-5.2V
12V
15V-40V
11.7-12.4V
Bảng 4.2.2. Thông số của mạch giảm áp

Hình 4-17: Mạch nguồn

21


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
4.3 Lựa chọn driver:
-

-

Yêu cầu:
 Dòng ra của driver phải lớn hơn dòng cực đại của động cơ, hoạt
động theo ổn đinh trong quá trình vận hành.
 Có khả năng đáp ứng tần số xung từ vi điều khiển.
 Kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt.
 Giá thành rẻ.
Driver được sử dụng: L298 được nhóm lựa chọn sử dụng
Thông số kỹ thuật:
 Driver: Tích hợp hai mạch cầu H
 Điện áp điều khiển 5V-12V
 Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A (2A cho mỗi motor)
 Điện áp tín hiệu điều khiển: 5V-7V
 Công suất hao phí 20W (khi t = 750)
Các chân của L298





12V, 5V, GND là 2 chân cấp nguồn trực tiếp cho động cơ
2 chân jump enable A, enable B.

Gồm 4 chân input: IN1, IN2, IN3, IN4
4 chân output nối với hai động cơ.

Hình 4-18:Driver L298

Bảng 4.3.1. Thông số Driver L298
-

Test Driver L298N
22


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
 Bảng số liệu thử nghiệm Driver L298N với động cơ trái.

ST
T

PW
M
(%)

RPM
(vòng/phút
)

Bảng 4.3.2. Số Liệu thử nghiệm L298 với động cơ trái

Hình 4-19:Đồ thị giữa PWM(%) và vận tốc quay động cơ trái
-

Từ dữ liệu Bảng 4.3.2 và đồ thị Hình 4-5, mối quan hệ giữa PWM và vận
tốc quay động cơ tuyến tính
23


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử
-

Dựa trên dạng đáp ứng của khối driver – động cơ 1 theo thời gian , hàm
truyền của khối driver – động cơ 1 được xấp xỉ bằng cách xem như hệ là hệ
bậc 1.

Hình 4-20:Đồ thị đáp ứng theo thời gian khối driver – động cơ trái

Thời gian đáp ứng của khối là .
Hàm truyền của khối được xác định theo công thức:

Trong đó và .
Vậy hàm truyền của khối driver – động cơ 1:

 Bảng số liệu thử nghiệm Driver L298N với động cơ phải.

Tưng tự với động cơ trái số liệu thử nghiệm ở trên:
ST
T

PW
M
(%)

RPM
(vòng/phú
t)

24


Đồ án thiết kế hệ thống Cơ- điện tử

Bảng 4.3.3. Số liệu thử nghiệm L298 với động cơ phải

Hình 4-21: Đồ thị giữa PWM(%) và vận tốc quay động cơ phải

25