Hướng dẫn chi tiết điều khiển động cơ 1 chiều sử dụng LabVIEW trong khoá luận tốt nghiệp

• Tác giả: Vũ Anh Tuấn
• Người hướng dẫn: Ths. Ngô Quang Vĩ
• Trường học: Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng
• Chuyên ngành: Điện Công nghiệp
• Đề tài: Điều khiển động cơ một chiều qua giao diện LabVIEW
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH LABVIEW
• 1.1. Tổng quan về LABVIEW
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
• 2.1. Động cơ điện 1 chiều thông thường
• 2.2. Động cơ điện một chiều kích từ nam châm vĩnh cửu
• 2.3. Nguyên lý hoạt động của DCVC
• 2.4. Điều khiển tốc độ động cơ một chiều
• 3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU QUA GIAO DIỆN LABVIEW
• 3.1. Bản chất toán học của thuật toán PID
• 3.2. Giới thiệu về card USB-9001
• 3.3. Các ứng dụng với card USB 9001
• 3.4. Thực hành điều khiển PID cho động cơ DC
• DANH MỤC HÌNH

I. Tổng quan về LabVIEW và ứng dụng trong điều khiển động cơ một chiều

LabVIEW là một ngôn ngữ lập trình đồ họa, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển tự động hóa và hệ thống điều khiển. Trong khóa luận tốt nghiệp, LabVIEW được áp dụng để điều khiển động cơ một chiều, một thiết bị quan trọng trong kỹ thuật điện và công nghệ điều khiển. LabVIEW cung cấp các công cụ mạnh mẽ để thiết kế giao diện người dùng, thu thập dữ liệu và điều khiển các thiết bị phần cứng. Ứng dụng LabVIEW trong điều khiển động cơ một chiều không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ nguyên lý hoạt động của động cơ điện mà còn phát triển kỹ năng lập trình và thiết kế hệ thống.

1.1. Vai trò của LabVIEW trong điều khiển động cơ

LabVIEW đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển động cơ một chiều thông qua các chức năng như thu thập tín hiệu, xử lý dữ liệu và giao tiếp với phần cứng. Hệ thống điều khiển được xây dựng trên LabVIEW cho phép điều khiển tốc độ và hướng quay của động cơ một cách chính xác. LabVIEW cũng hỗ trợ các giao thức kết nối như USB, RS-232, và Ethernet, giúp tích hợp dễ dàng với các thiết bị ngoại vi.

1.2. Các module và công cụ hỗ trợ trong LabVIEW

LabVIEW cung cấp nhiều module và bộ công cụ hỗ trợ cho việc điều khiển động cơ, bao gồm LabVIEW Real-Time Module, LabVIEW PID Control Toolkit, và LabVIEW Control Design and Simulation Module. Các công cụ này giúp sinh viên thiết kế và mô phỏng hệ thống điều khiển một cách hiệu quả, từ đó nâng cao chất lượng của khóa luận tốt nghiệp.

II. Nguyên lý và phương pháp điều khiển động cơ một chiều

Động cơ một chiều là thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năng, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp. Trong khóa luận tốt nghiệp, việc nghiên cứu và điều khiển động cơ một chiều qua LabVIEW đòi hỏi hiểu biết sâu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ. Các phương pháp điều khiển như PID và điều khiển tốc độ được áp dụng để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định và hiệu quả.

2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ một chiều

Động cơ một chiều bao gồm các thành phần chính như roto, stator, cổ góp, và chổi than. Nguyên lý hoạt động dựa trên tương tác giữa từ trường và dòng điện, tạo ra mô men quay. Trong khóa luận tốt nghiệp, sinh viên cần phân tích kỹ cấu tạo và nguyên lý hoạt động để thiết kế hệ thống điều khiển phù hợp.

2.2. Phương pháp điều khiển PID trong LabVIEW

PID là phương pháp điều khiển phổ biến, được sử dụng để điều chỉnh tốc độ và vị trí của động cơ. Trong LabVIEW, sinh viên có thể thiết kế và triển khai bộ điều khiển PID thông qua các công cụ tích hợp sẵn. Phương pháp này giúp cải thiện độ chính xác và ổn định của hệ thống điều khiển động cơ.

III. Ứng dụng LabVIEW trong điều khiển động cơ một chiều

Trong khóa luận tốt nghiệp, LabVIEW được sử dụng để thiết kế và triển khai hệ thống điều khiển động cơ một chiều. Sinh viên có thể tạo giao diện người dùng trực quan, lập trình sơ đồ khối và kết nối với phần cứng thông qua các giao thức như USB và Ethernet. Ứng dụng LabVIEW không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực hành trong lĩnh vực điện tử công nghiệp và tự động hóa.

3.1. Thiết kế giao diện điều khiển trong LabVIEW

LabVIEW cho phép sinh viên thiết kế giao diện người dùng trực quan, bao gồm các nút điều khiển, đồ thị hiển thị và chỉ báo trạng thái. Giao diện này giúp người dùng dễ dàng theo dõi và điều khiển hoạt động của động cơ một chiều.

3.2. Kết nối phần cứng và phần mềm

LabVIEW hỗ trợ kết nối với các thiết bị phần cứng thông qua các giao thức như USB và Ethernet. Sinh viên có thể sử dụng card USB-9001 để truyền và nhận tín hiệu từ phần mềm LabVIEW đến động cơ một chiều, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác.