Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Động cơ điện một chiều (DC) giữ vị trí quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, giao thông vận tải, thiết bị máy công cụ lớn, máy cán thép cũng như trong nghiên cứu khoa học nhờ khả năng điều chỉnh tốc độ liên tục trong dải rộng và cấu trúc điều khiển linh hoạt. Tuy nhiên, để động cơ một chiều vận hành đạt hiệu suất tối ưu và duy trì độ ổn định khi phụ tải biến đổi, hệ thống truyền động đòi hỏi phải có một bộ điều khiển có khả năng thích ứng cao, đáp ứng nhanh và triệt tiêu được sai số xác lập. Thuật toán điều khiển vi tích phân tỉ lệ (PID) là giải pháp kinh điển và phổ biến nhất trong kỹ thuật điều khiển tự động nhờ khả năng xử lý tốt các đối tượng truyền động điện mà không nhất thiết phải thiết lập mô hình toán học quá phức tạp.

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, đề tài đồ án tốt nghiệp "Thiết kế, chế tạo bộ điều chỉnh PID cho phép điều chỉnh các hệ số khuếch đại và hằng số thời gian" (hay "Thiết kế, chế tạo bộ điều khiển PID điều khiển động cơ điện một chiều") được sinh viên Lã Mạnh Thắng thực hiện dưới sự hướng dẫn của GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn tại Trường Đại học Dân lập Hải Phòng (năm 2018).

Mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đề tài bao gồm:

  1. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về các quy luật và bộ điều khiển tự động truyền động điện: khâu tỉ lệ (P), khâu tỉ lệ - tích phân (PI) và khâu tỉ lệ - vi tích phân (PID).
  2. Phân tích cấu tạo, nguyên lý vận hành, phương trình đặc tính cơ - điện của động cơ điện một chiều kích từ độc lập; đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp điều chỉnh tốc độ và khảo sát các hệ truyền động một chiều điển hình (Máy phát - Động cơ, Xung áp - Động cơ, Chỉnh lưu - Động cơ).
  3. Thiết kế phần cứng mô hình bộ điều khiển số dựa trên vi điều khiển PIC16F877A, tích hợp khối hiển thị màn hình LCD 16x2, khối bàn phím ma trận 16 phím để cài đặt thông số và mạch phản hồi tốc độ sử dụng cảm biến Encoder.
  4. Xây dựng thuật toán điều khiển PID số, thiết kế lưu đồ giải thuật và lập trình mã nguồn điều khiển bằng ngôn ngữ C trên môi trường biên dịch CCS.
  5. Chế tạo mạch thực tế, lắp ráp và kiểm thử hoạt động điều khiển tốc độ động cơ một chiều theo giá trị đặt.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập có phản hồi vòng kín qua Encoder, sử dụng bộ điều khiển PID số xây dựng trên nền tảng vi điều khiển PIC16F877A. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc tính toán lý thuyết điều khiển, thiết kế mạch điện tử ứng dụng và lập trình nhúng trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp đại học ngành Điện Tự Động Công Nghiệp tại Trường Đại học Dân lập Hải Phòng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài kết hợp giữa phương pháp nghiên cứu lý thuyết giải tích và phương pháp thiết kế kỹ thuật thực nghiệm:

  • Khung lý thuyết điều khiển tự động: Tác giả sử dụng lý thuyết hàm truyền đạt trong miền tần số Laplace ($s$) và mô hình phản hồi sớm - chậm pha (lead-lag network). Các quy luật điều khiển được mô hình hóa bằng các biểu thức giải tích:

    • Khâu tỉ lệ (P): $u_{ra}(t) = K_P \cdot u_{vào}(t)$ với hàm truyền $G_P(s) = K_P$.
    • Khâu tỉ lệ - tích phân (PI): $u_{ra}(t) = K_P \cdot u_{vào}(t) + K_I \int_{0}^{t} u_{vào}(\tau) d\tau$ với hàm truyền $G_{PI}(s) = K_P + \frac{K_I}{s}$.
    • Khâu vi tích phân tỉ lệ (PID): $G_{PID}(s) = K_P + K_D s + \frac{K_I}{s}$, kết hợp hằng số thời gian tích phân $T_i$ và hằng số thời gian vi phân $T_d$ theo quan hệ $K_I = \frac{K_P}{T_i}$ và $K_D = K_P \cdot T_d$.

  • Khung lý thuyết máy điện và truyền động điện: Đề tài xây dựng phương trình cân bằng điện áp mạch phần ứng và phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập: $$U_ư = E_ư + (R_ư + R_f)I_ư$$ $$E_ư = K\Phi\omega \quad \text{với} \quad K = \frac{p \cdot N}{2\pi a}$$ $$\omega = \frac{U_ư}{K\Phi} - \frac{R_ư + R_f}{(K\Phi)^2} M$$ Trong đó: $U_ư, E_ư, I_ư, R_ư$ lần lượt là điện áp, sức phản điện động, dòng điện và điện trở mạch phần ứng; $\Phi$ là từ thông kích từ; $M$ là mômen điện từ; $p, N, a$ là số đôi cực, số thanh dẫn và số đôi mạch nhánh của động cơ.

  • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và thiết kế hệ thống: Đề tài sử dụng phương pháp phân tích - tổng hợp mạch điện tử, tính toán thiết kế phần cứng vi điều khiển, phân chia các khối chức năng (khối xử lý trung tâm, khối bàn phím, khối hiển thị, khối đo lường tốc độ qua Encoder) và phương pháp lập trình nhúng bằng ngôn ngữ C.

  • Nguồn dữ liệu và công cụ hỗ trợ: Tài liệu chuyên ngành về truyền động điện tự động, giáo trình lý thuyết điều khiển tự động, tài liệu cấu trúc phần cứng vi điều khiển PIC16F877A của hãng Microchip, và phần mềm lập trình, biên dịch CCS C Compiler.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Các bộ điều khiển dùng trong hệ thống tự động truyền động điện

Chương này tập trung phân tích bản chất toán học, đặc tính thời gian, đặc tính pha tần và đáp ứng quá độ của các bộ điều khiển P, PI, PD và PID:

  • Bộ điều khiển P: Có ưu điểm tác động nhanh do tín hiệu ra luôn đồng pha với tín hiệu vào. Tuy nhiên, nhược điểm cốt lõi là luôn tồn tại sai lệch tĩnh khi điều khiển đối tượng tĩnh. Văn bản minh họa bằng ví dụ định lượng: với tín hiệu tốc độ đặt $r = 1000$ vòng/phút, nếu chọn hệ số khuếch đại $K_P = 15$, tốc độ động cơ khi ổn định chỉ đạt 970 vòng/phút, dẫn đến sai lệch tĩnh $e = 30$ vòng/phút. Khi tăng hệ số $K_P$ lên 150, sai lệch tĩnh giảm xuống còn $e = 3$, nhưng hệ số quá lớn sẽ khiến hệ thống dao động mạnh và mất ổn định.
  • Bộ điều khiển PI: Kết hợp tác động nhanh của khâu tỉ lệ và khả năng triệt tiêu sai số xác lập của khâu tích phân. Tác giả phân tích quá trình quá độ qua 5 trường hợp phối hợp giữa $K_P$ và $T_i$, đồng thời trình bày mô hình lặp theo từng chu kỳ rời rạc với hệ số tích phân $K_i = 0{,}25$. Khi sai lệch $e$ tiến dần về 0 từ thời điểm $t = 1$ đến $t = 5$ ($y_5 = 1000$), tín hiệu điều khiển tích lũy $u_{i,5}$ được giữ nguyên giá trị để duy trì tốc độ động cơ mà không còn sai lệch tĩnh.
  • Bộ điều khiển PID và hiện tượng Windup: Khâu vi phân ($K_D$) tạo góc sớm pha $[-\pi/2, \pi/2]$, cải thiện tính ổn định và triệt tiêu dao động cho hệ thống có quán tính lớn. Đối với các đối tượng đáp ứng chậm (như điều khiển nhiệt độ), việc sai lệch tồn tại lâu khiến khâu tích phân cộng dồn liên tục làm bão hòa đầu ra bộ điều khiển, dẫn đến hiện tượng tích phân quá mức (Windup), đòi hỏi cấu trúc phải có giải pháp chống bão hòa (Anti-windup).
Quy luật điều khiển Hàm truyền $G(s)$ Ưu điểm chính Hạn chế chính
P (Tỉ lệ) $K_P$ Tác động nhanh, đồng pha Luôn tồn tại sai lệch tĩnh với đối tượng tĩnh
PI (Tỉ lệ - Tích phân) $K_P + \frac{K_I}{s}$ Triệt tiêu hoàn toàn sai số xác lập Tốc độ đáp ứng chậm hơn P, dễ bị hiện tượng Windup
PD (Tỉ lệ - Vi phân) $K_P + K_D s$ Tăng độ dự trữ ổn định, giảm độ vọt lố Nhạy cảm với nhiễu đo lường, không triệt tiêu sai lệch tĩnh
PID (Vi tích phân tỉ lệ) $K_P + K_D s + \frac{K_I}{s}$ Tác động nhanh, triệt tiêu sai lệch tĩnh, ổn định cao Việc hiệu chỉnh phối hợp 3 tham số ($K_P, K_I, K_D$) phức tạp

Chương 2: Tổng quan về động cơ điện một chiều

Chương 2 trình bày toàn diện về máy điện một chiều từ góc độ kết cấu vật lý, phân loại đến các đặc tính truyền động:

  • Cấu tạo chi tiết:
    • Phần tĩnh (Stato): Gồm mạch từ bằng thép đúc/thép đặc; cực từ chính làm từ các lá thép kỹ thuật điện dày 0,5 đến 1 mm ép chặt; cực từ phụ đặt xen kẽ; gông từ làm vỏ máy; cơ cấu chổi than graphit tì chặt lên cổ góp nhờ lực lò xo.
    • Phần quay (Rôto/Phần ứng): Gồm lõi sắt làm từ các lá thép kỹ thuật điện dày 0,5 mm có phủ cách điện mỏng để giảm tổn hao dòng xoáy, có rãnh đặt dây quấn và lỗ thông gió làm mát; cuộn dây phần ứng bằng đồng cách điện được cố định trong rãnh bằng nêm tre, gỗ hoặc bakelit; cổ góp hình trụ gồm nhiều phiến đồng cách điện với nhau bằng lớp mica dày 0,4 đến 1,2 mm.
  • Phân loại động cơ: Gồm 4 loại cơ bản theo phương thức cấp nguồn kích từ: kích từ độc lập, kích từ song song, kích từ nối tiếp và kích từ hỗn hợp.
  • Đặc tính cơ và phương pháp điều khiển tốc độ: Khảo sát 3 phương pháp điều chỉnh:
    1. Thay đổi điện trở phần ứng: Nối thêm điện trở phụ $R_f$, làm tăng độ dốc đặc tính cơ nhưng gây tổn thất năng lượng lớn trên điện trở.
    2. Thay đổi từ thông kích từ $\Phi$: Điều chỉnh dòng kích từ trong khoảng $(1 \div 10)% I_{đm}$, cho phép điều chỉnh tốc độ theo hướng tăng cao hơn tốc độ định mức trong dải $D = 3:1$ với công suất không đổi.
    3. Thay đổi điện áp phần ứng $U_ư$: Đây là phương pháp tối ưu nhất, cho phép điều chỉnh tốc độ từ giá trị cơ bản xuống thấp, giữ nguyên độ cứng đặc tính cơ, điều chỉnh bằng phẳng và mở rộng dải điều chỉnh đạt $D \ge 1:10$.
Hệ truyền động Cấu trúc mạch lực Đặc tính điều chỉnh Ưu điểm Nhược điểm
Máy phát - Động cơ (F - Đ) Máy phát DC kéo bởi động cơ KĐB 3 pha cấp cho động cơ DC Điều chỉnh điện áp $E_F = K_F U_{KF}$, đặc tính ở cả 4 góc phần tư Chuyển đổi trạng thái linh hoạt, hãm tái sinh tốt, chịu quá tải cao Dùng ít nhất 2 máy điện quay, gây ồn, công suất đặt gấp 3 lần động cơ chấp hành
Xung áp - Động cơ (XA - ĐC) Khóa bán dẫn (Thyristor/Transistor) đóng cắt với tần số cao Thay đổi độ rộng xung $\gamma = \frac{t_1}{T_{ck}}$, điện áp trung bình $U_d = \gamma U_{đm}$ Mạch đơn giản, vốn đầu tư ít, độ cứng đặc tính cơ lớn Điện áp dạng xung gây tổn thất phụ, chế độ dòng gián đoạn kém ổn định
Chỉnh lưu - Động cơ (CL - ĐC) Cầu chỉnh lưu Thyristor điều khiển pha (tia hoặc cầu) Điều khiển góc mở $\alpha$, điện áp ra $U_d$ đập mạch theo số pha $n=m$ hoặc $n=2m$ Độ tác động nhanh, dễ tự động hóa, kích thước và trọng lượng nhỏ Điện áp đập mạch gây tổn thất phụ trong động cơ, góc mở lớn gây gián đoạn dòng

Chương 3: Thiết kế, chế tạo bộ điều khiển động cơ một chiều thuật toán PID dùng PIC16F877A

Chương 3 là phần hiện thực hóa kỹ thuật của đồ án, tập trung vào việc lựa chọn linh kiện, thiết kế cấu trúc phần cứng và chương trình điều khiển:

  • Lựa chọn vi điều khiển trung tâm: Sử dụng vi điều khiển PIC16F877A (kiến trúc RISC, tích hợp bộ nhớ chương trình Flash, các cổng vào/ra số Port A, B, C, D, E, các bộ định thời Timer phục vụ đo tần số xung phản hồi và tạo xung điều rộng PWM).
  • Khối nhập liệu (Bàn phím ma trận 16 phím): Thiết kế phục vụ việc giao tiếp trực tiếp với người vận hành:
    • 10 phím số từ 0 đến 9: Sử dụng để nhập trực tiếp giá trị tốc độ đặt mong muốn (đơn vị: vòng/phút).
    • 1 phím SET (ENTER): Dùng để xác nhận và lưu giá trị cài đặt vào bộ nhớ điều khiển.
    • Các phím chức năng mở rộng phục vụ điều khiển vận hành động cơ.
  • Khối hiển thị (Màn hình LCD 16x2): Hiển thị trực quan hai thông số vận hành song song: giá trị tốc độ đặt và giá trị tốc độ tức thời thực tế nhận về từ Encoder.
  • Khối phản hồi tốc độ: Sử dụng Encoder gắn đồng trục với động cơ DC để phát xung tương ứng với góc quay và tốc độ, đưa về chân vi điều khiển để tính toán phản hồi kín.
  • Phần mềm và công cụ phát triển: Lập trình bằng ngôn ngữ C và biên dịch qua phần mềm CCS C Compiler.

Thiết kế và triển khai hệ thống

Mô hình điều khiển tốc độ động cơ DC được tổ chức thành một hệ thống điều khiển kín (closed-loop control system) với cấu trúc các khối chức năng liên kết chặt chẽ:

[Bàn phím 16 phím] ---> [Vi điều khiển PIC16F877A] ---> [Mạch Driver Công suất] ---> [Động cơ DC]
                                |        ^                                                  |
                                v        |                                                  v
                         [LCD 16x2]      +---------------- [Cảm biến Encoder] <-------------+

1. Kiến trúc phần cứng

  • Khối xử lý trung tâm: Vi điều khiển PIC16F877A tiếp nhận lệnh từ bàn phím, tính toán sai lệch giữa tốc độ đặt và tốc độ thực $e(k) = r(k) - y(k)$, thực thi giải thuật PID số để tạo tín hiệu điều khiển đầu ra.
  • Khối đo lường phản hồi: Cảm biến Encoder quang học gắn trực tiếp trên trục động cơ một chiều chuyển đổi chuyển động quay thành chuỗi xung vuông. Tín hiệu xung được đưa về ngõ vào của vi điều khiển (sử dụng ngắt hoặc bộ đếm Timer) để xác định chính xác tốc độ thực tế tại từng chu kỳ lấy mẫu.
  • Khối giao diện người dùng: Màn hình LCD 16 ký tự x 2 dòng kết nối với các chân Port của PIC16F877A; bàn phím ma trận 16 nút nhấn được quét liên tục để nhận giá trị tốc độ đặt do người dùng cài đặt.
  • Khối công suất điều khiển: Mạch kích chuyển đổi tín hiệu điều khiển điện áp thấp từ vi điều khiển sang cấp điện áp và dòng điện phù hợp cho phần ứng động cơ DC.

2. Quy trình vận hành và giải thuật điều khiển

  1. Khởi tạo hệ thống: Thiết lập cấu hình các cổng vào/ra (I/O Ports), cấu hình Timer, thanh ghi tạo xung PWM và khởi tạo màn hình LCD 16x2.
  2. Nhập thông số: Người dùng nhấn các phím số (0-9) trên bàn phím ma trận để nhập tốc độ mong muốn (vòng/phút), sau đó nhấn phím SET/ENTER.
  3. Vòng lặp điều khiển kín:
    • Vi điều khiển đọc số xung từ Encoder để tính toán tốc độ thực tế của động cơ.
    • Hiển thị giá trị tốc độ đặt và tốc độ tức thời lên màn hình LCD.
    • Tính toán sai số $e(k)$ và tổng hợp tín hiệu điều khiển theo công thức rời rạc của 3 khâu P, I, D.
    • Xuất tín hiệu điều chỉnh độ rộng xung để thay đổi điện áp trung bình đặt vào phần ứng động cơ, kéo tốc độ thực tế bám sát tốc độ đặt.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Về mặt lý thuyết:
    • Tổng hợp, phân tích tường minh đặc tính động học của các quy luật P, PI, PID thông qua các mô hình giải tích và tính toán bước lặp rời rạc.
    • Phân tích và chứng minh phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng là giải pháp tối ưu nhất cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập, do duy trì được độ cứng đặc tính cơ và điều chỉnh liên tục, bằng phẳng.
  • Về mặt kỹ thuật và chế tạo:
    • Chế tạo thành công mô hình phần cứng hoàn chỉnh của bộ điều khiển PID sử dụng vi điều khiển PIC16F877A.
    • Xây dựng mạch giao tiếp bàn phím ma trận 16 phím cho phép nhập trực tiếp giá trị số từ 0 đến 9 và lưu thông số qua phím SET.
    • Tích hợp thành công màn hình LCD 16x2 hiển thị thông số tốc độ đặt và tốc độ tức thời từ Encoder, đảm bảo việc theo dõi quá trình điều khiển diễn ra trực quan.
    • Ứng dụng thành công trình biên dịch CCS C để phát triển mã nguồn điều khiển nhúng cho hệ thống.

Đóng góp của đề tài

Tác giả đã hiện thực hóa giải thuật điều khiển tự động kinh điển (PID) từ cơ sở lý thuyết toán học lên một hệ thống nhúng thực tế có giá thành thấp, sử dụng linh kiện phổ biến (PIC16F877A), tạo ra một mô hình thực nghiệm trực quan cho việc nghiên cứu và ứng dụng truyền động điện một chiều.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

Theo phạm vi và các nội dung được trình bày trong văn bản:

  • Văn bản chưa công bố chi tiết các bảng số liệu đo kiểm thực nghiệm định lượng về thời gian quá độ ($t_{qđ}$), độ vọt lố ($\sigma%$) và sai số xác lập thực tế khi động cơ mang tải cơ học ở các dải tốc độ khác nhau.
  • Thuật toán chống bão hòa tích phân (Anti-windup) mặc dù đã được phân tích kỹ ở phần lý thuyết Chương 1 nhưng chưa được mô tả chi tiết cách hiện thực hóa trong đoạn mã nguồn vi điều khiển ở Chương 3.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Bổ sung cấu trúc thuật toán Anti-windup tự động và thuật toán tự chỉnh định thông số PID (Auto-tuning) trong phần mềm nhúng để hệ thống tự thích nghi khi tải thay đổi đột ngột.
  • Mở rộng công suất của tầng mạch động lực để ứng dụng điều khiển cho các động cơ điện một chiều công nghiệp có công suất lớn hơn.
  • Thiết kế giao tiếp truyền thông nối tiếp (như RS232, RS485) với máy tính để truyền dữ liệu và vẽ đồ thị đáp ứng thời gian thực.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điều khiển, Tự động hóa, Điện tử và Cơ điện tử: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về phương pháp thiết kế hệ thống nhúng điều khiển vòng kín động cơ DC từ khâu lý thuyết giải tích đến thiết kế mạch phần cứng thực tế.
  • Phần nội dung có giá trị tham khảo cao nhất:
    • Phần phân tích bước lặp tính toán định lượng của khâu PI (từ thời điểm $t = 0$ đến $t = 6$) và ví dụ định lượng về sai lệch tĩnh của khâu P ở Chương 1.
    • Phần so sánh toàn diện 3 phương pháp điều chỉnh tốc độ và 3 hệ truyền động điện một chiều (F - Đ, XA - ĐC, CL - ĐC) ở Chương 2.
    • Sơ đồ nguyên lý ghép nối ngoại vi giữa PIC16F877A với bàn phím 16 phím, LCD 16x2 và cảm biến Encoder ở Chương 3.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao bộ điều khiển tỉ lệ (P) thuần túy luôn tồn tại sai lệch tĩnh khi điều khiển tốc độ động cơ?
Trả lời: Khi tốc độ động cơ đạt bằng giá trị đặt ($e = r - y = 0$), tín hiệu điều khiển ra từ khâu P sẽ bằng 0 ($u = K_P \cdot e = 0$). Khi mất tín hiệu điều khiển, động cơ sẽ bị giảm tốc do ma sát và tải cản. Do đó, để tạo ra một điện áp $u$ khác 0 duy trì mômen quay cho động cơ, hệ thống bắt buộc phải duy trì một sai lệch $e \ne 0$ nhất định ở trạng thái xác lập.

2. Hiện tượng Windup trong bộ điều khiển có khâu tích phân (I) xảy ra khi nào và gây ảnh hưởng gì?
Trả lời: Hiện tượng Windup xảy ra với các đối tượng có đáp ứng chậm khi sai lệch lớn tồn tại kéo dài. Khâu tích phân liên tục cộng dồn sai số qua từng chu kỳ ($u_{i,k} = K_I e_k + u_{i,k-1}$), khiến tín hiệu điều khiển tăng vượt quá giới hạn bão hòa của mạch công suất, làm thời gian quá độ kéo dài và hệ thống có thể bị mất ổn định khi đổi trạng thái.

3. Tại sao phương pháp thay đổi điện áp phần ứng được đánh giá là phương pháp điều khiển tốc độ động cơ DC tốt nhất?
Trả lời: Phương pháp này cho phép điều chỉnh tốc độ từ giá trị cơ bản xuống thấp với độ cứng đặc tính cơ không đổi ($\beta = \text{const}$), quá trình điều khiển diễn ra bằng phẳng, liên tục, tổn hao năng lượng thấp và dải điều chỉnh rộng ($D \ge 1:10$).

4. Mô hình phần cứng của đồ án sử dụng vi điều khiển nào và công cụ lập trình gì?
Trả lời: Đề tài sử dụng vi điều khiển PIC16F877A làm bộ xử lý trung tâm và sử dụng phần mềm CCS C Compiler để viết mã nguồn và biên dịch chương trình điều khiển.

5. Khối nhập dữ liệu và hiển thị của bộ điều khiển được thiết kế với cấu hình như thế nào?
Trả lời: Khối nhập dữ liệu sử dụng bàn phím ma trận 16 phím (gồm 10 phím từ 0 đến 9 để nhập tốc độ đặt theo vòng/phút, 1 phím SET/ENTER để lưu dữ liệu); khối hiển thị sử dụng màn hình LCD 16x2 để hiển thị tốc độ đặt và tốc độ tức thời phản hồi từ Encoder.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Lã Mạnh Thắng đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ nghiên cứu lý thuyết điều khiển tự động và kỹ thuật truyền động điện một chiều. Đề tài đã thiết kế và chế tạo thành công bộ điều khiển số PID hoàn chỉnh trên nền tảng vi điều khiển PIC16F877A, tích hợp giao tiếp bàn phím ma trận 16 phím, hiển thị LCD 16x2 và phản hồi tốc độ qua Encoder. Kết quả của đồ án thể hiện tính ứng dụng kỹ thuật rõ nét, phục vụ hiệu quả cho mục đích học tập, thực hành và phát triển các hệ thống truyền động điện tự động công nghiệp.