BÀI tập lớn mô HÌNH hóa và mô PHỎNG hệ THỐNG cơ điện tử

(BM01)

PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM
I. Thơng tin chung
1. Tên lớp:…………..Khóa:………………………………………………….
2. Tên nhóm: Nhóm 1
3.Họ và tên thành viên………………………………………………………...
………………………………………………………….
………………………………………………………….
NỘI DUNG HỌC TẬP
Bài số 1: Cho cấu trúc hệ thống điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều nam châm
vĩnh cửu như hình 1. Và mạch phần ứng động cơ điện một chiều như hình 2. Trong đó: R
là tín hiệu đặt tốc độ; là vận tốc góc của động cơ; u là tín hiệu điều khiển động cơ. Các
thơng số của động cơ như sau:
- Điện cảm phần ứng L: 1. H
- Điện trở phần ứng R: 0.8
- Hệ số cản b = 6.6Nms/rad
- Momen quán tính J= 0.1
- Hệ số momen K= 0.3

Hình 1

Hình 2

Yêu cầu:


- Giới thiệu tổng quan và các ứng dụng về động cơ một chiều nam châm vĩnh cửu và hệ
thống điều khiển động cơ điện một chiều.
- Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mơ tả động cơ điện một
chiều.

- Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả động cơ điện một chiều và hệ thống điều khiển
động cơ điện một chiều.
- Mô phỏng và đánh giá các đặc tính tốc độ của động cơ điện một chiều và hệ thống điều
khiển động cơ điện một chiều sử dụng phần mềm 20-sim.
Bài số 2: Cho cấu trúc hệ thống điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều kích từ song
song như hình 1. Và mạch động cơ điện một chiều như hình 2. Trong đó: R là tín hiệu đặt
tốc độ; là vận tốc góc của động cơ; u là tín hiệu điều khiển động cơ. Các thông số của
động cơ như sau:
- Điện cảm phần ứng L: 17.5. H
- Điện trở phần ứng R: 0.6
- Điện trở mạch kích từ: 0.4
- Điện cảm kích từ L: 80. H
- Hệ số cản b = 6.6Nms/rad
- Momen quán tính J= 0.166
- Hệ số momen K= 1.53

Hình 1

Hình 2


Yêu cầu:
- Giới thiệu tổng quan và các ứng dụng về động cơ một chiều kích từ song song và hệ
thống điều khiển động cơ điện một chiều.
- Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mô tả động cơ điện một
chiều.
- Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả động cơ điện một chiều và hệ thống điều khiển
động cơ điện một chiều.
- Mô phỏng và đánh giá các đặc tính tốc độ của động cơ điện một chiều và hệ thống điều
khiển động cơ điện một chiều sử dụng phần mềm 20-sim.

Bài số 3: Cho cấu trúc hệ thống điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều kích từ nối
tiếp như hình 1. Và mạch động cơ điện một chiều như hình 2. Trong đó: R là tín hiệu đặt
tốc độ; là vận tốc góc của động cơ; u là tín hiệu điều khiển động cơ. Các thông số của
động cơ như sau:
- Điện cảm phần ứng L: 10. H
- Điện trở phần ứng R: 1.75
- Điện trở mạch kích từ: 5
- Điện cảm kích từ L: 10. H
- Hệ số cản b = 6.6Nms/rad
- Momen quán tính J= 0.006
- Hệ số momen K= 1.53

Hình 1


Hình 2

Yêu cầu:
- Giới thiệu tổng quan và các ứng dụng về động cơ một chiều kích từ nối tiếp và hệ thống
điều khiển động cơ điện một chiều.
- Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mơ tả động cơ điện một
chiều.
- Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả động cơ điện một chiều và hệ thống điều khiển
động cơ điện một chiều.
- Mô phỏng và đánh giá các đặc tính tốc độ của động cơ điện một chiều và hệ thống điều
khiển động cơ điện một chiều sử dụng phần mềm 20-sim.
Bài số 4: Cho cấu trúc hệ thống điều khiển vị trí động cơ điện một chiều nam châm vĩnh
cửu như hình 1. Và mạch phần ứng động cơ điện một chiều như hình 2. Trong đó: R là tín
hiệu đặt tốc độ; là góc quay của động cơ; u là tín hiệu điều khiển động cơ. Các thông số
của động cơ như sau:

- Điện cảm phần ứng L: 1. H
- Điện trở phần ứng R: 0.8
- Hệ số cản b = 6.6Nms/rad
- Momen quán tính J= 0.1
- Hệ số momen K= 0.3

Hình 1


Hình 2

Yêu cầu:
- Giới thiệu tổng quan và các ứng dụng về động cơ một chiều nam châm vĩnh cửu và hệ
thống điều khiển động cơ điện một chiều.
- Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mơ tả động cơ điện một
chiều.
- Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả động cơ điện một chiều và hệ thống điều khiển
động cơ điện một chiều.
- Mô phỏng và đánh giá các đặc tính góc quay của động cơ điện một chiều và hệ thống
điều khiển động cơ điện một chiều sử dụng phần mềm 20-sim.
Bài số 5: Cho cấu trúc hệ thống điều khiển góc quay động cơ điện một chiều kích từ
song song như hình 1. Và mạch động cơ điện một chiều như hình 2. Trong đó: R là tín
hiệu đặt tốc độ; là góc quay của động cơ; u là tín hiệu điều khiển động cơ. Các thông số
của động cơ như sau:
- Điện cảm phần ứng L: 17.5. H
- Điện trở phần ứng R: 0.6
- Điện trở mạch kích từ: 0.4
- Điện cảm kích từ L: 80. H
- Hệ số cản b = 6.6Nms/rad
- Momen quán tính J= 0.166

- Hệ số momen K= 1.53

Hình 1


Hình 2

Yêu cầu:
- Giới thiệu tổng quan và các ứng dụng về động cơ một chiều kích từ song song và hệ
thống điều khiển động cơ điện một chiều.
- Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mơ tả động cơ điện một
chiều.
- Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả động cơ điện một chiều và hệ thống điều khiển
động cơ điện một chiều.
- Mô phỏng và đánh giá các đặc tính góc quay của động cơ điện một chiều và hệ thống
điều khiển động cơ điện một chiều sử dụng phần mềm 20-sim.
Bài số 6: Cho cấu trúc hệ thống điều khiển góc quay động cơ điện một chiều kích từ nối
tiếp như hình 1. Và mạch động cơ điện một chiều như hình 2. Trong đó: R là tín hiệu đặt
tốc độ; là góc quay của động cơ; u là tín hiệu điều khiển động cơ. Các thông số của động
cơ như sau:
- Điện cảm phần ứng L: 10. H
- Điện trở phần ứng R: 1.75
- Điện trở mạch kích từ: 5
- Điện cảm kích từ L: 10. H
- Hệ số cản b = 6.6Nms/rad
- Momen quán tính J= 0.006
- Hệ số momen K= 1.53

Hình 1

Hình 2

Yêu cầu:
- Giới thiệu tổng quan và các ứng dụng về động cơ một chiều kích từ nối tiếp và hệ thống
điều khiển động cơ điện một chiều.
- Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mơ tả động cơ điện một
chiều.
- Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả động cơ điện một chiều và hệ thống điều khiển
động cơ điện một chiều.
- Mô phỏng và đánh giá các đặc tính góc quay của động cơ điện một chiều và hệ thống
điều khiển động cơ điện một chiều sử dụng phần mềm 20-sim.
Bài số 7: Cho cấu trúc hệ thống điều khiển hệ thống treo xe bus và mơ hình hệ thống
treo xe bus như hình 1 và 2. Trong đó: u là tín hiệu điều khiển hệ thống treo. Các thông
số của động cơ như sau:
- Khối lượng thân xe: 2500kg
- Khối lượng bánh xe: 320kg
- Độ cứng hệ treo K1 : 80000N/m
- Độ cứng lốp xe K2 : 500000N/m
- Hệ số cản hệ treo b1 : 350Ns/m
- Hệ số cản hệ treo b2 : 15020Ns/m

Hình 1


Hình 2

Yêu cầu:
- Giới thiệu tổng quan và các ứng dụng về hệ thống treo của xe ôtô.
- Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mô tả hệ treo

- Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả hệ treo và hệ thống điều khiển hệ treo xe bus.
- Mô phỏng và đánh giá các đặc tính giao động của thân xe sử dụng phần mềm 20-sim.
Bài số 8:
Cho cấu trúc hệ thống điều khiển tốc độ của hệ cơ như hình 1. Trong đó: M1 và M2 là
khối lượng của hai xe. Hai xe liên kết với nhau bằng lò xo. Bỏ qua ma sát bánh xe với
mặt đường. Các thông số của hệ thống như sau:
- Khối lượng vật 1: 1 kg
- Khối lượng vật 2: 1 k g
- Độ cứng lò xo: 0.05 N/m
- Tốc độ đặt: 10m/s

Hình 1


Yêu cầu:
- Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mơ tả tốc độ của hệ cơ.
- Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả động cơ điện một chiều và hệ thống điều khiển tốc
độ của hệ cơ.
- Mô phỏng và đánh giá các đặc tính góc quay của tốc độ của hệ cơ và hệ thống điều
khiển tốc độ của hệ cơ sử dụng phần mềm 20-sim.
Bài số 9:
Cho cấu trúc hệ thống điều khiển con lắc như hình 1 và con lắc hình 2. Trong đó: Trong
đó: R là tín hiệu đặt góc nghiêng con lắc; là góc nghieng cơn lắc; u là tín hiệu điều khiển.
Các thơng số của con lắc như sau:
- Khối lượng thân xe: 0.5kg
- Khối lượng con lắc: 0.2kg
- Chiều dài con lắc : 0.3m
- Moomen quán tính con lắc : 0.006kg*m2
- Hệ số ma sát của xe : 0.1N/m/s

Hình 1

Hình 2


Yêu cầu:
- Giới thiệu tổng quan và các ứng dụng về con lắc ngược.
- Sử dụng phương pháp phân tích vật lý để viết phương trình mơ tả hệ con lắc
- Xây dựng biểu đồ Bond Graph mô tả con lắc và hệ thống điều khiển hệ con lắc.
- Mô phỏng và đánh giá các đặc tính góc nghiêng của con lắc sử dụng phần mềm 20-sim.

KHOA/TRUNG TÂM

TS. Nguyễn Anh Tú

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

ThS. Lê Ngọc Duy