Phần1: Phần mền matlab, công cụ simulink và khối simmechanics 10

1.1. Phần mền matlab, công cụ simulink 10

1.2. công cụ simmechanics .10

1.2.1. Thư viện bodies .10

1.2.1.1. Khối Body 10

1.2.1.2. Khối Ground 17

1.2.2. Thư viện Constraints & Drivers 18

1.2.2.1. Khối Angle driver 18

1.2.2.2. Khối Distance driver 20

1.2.2.3. Khối Linear driver .21

1.2.2.4. Khối Velocity driver 22

1.2.2.5. Khối Point- curve driver 24

1.2.2.6. Khối Parallel constraint .26

1.2.2.7. Khối Gear constraint 27

1.2.3. Thư viện Joints: .29

1.2.3.1. Khối rimastic .29

1.2.3.2. Khối Revolute 33

1.2.3.3. Khối Spherical 34

1.2.3.4. Khối Planar 36

1.2.3.5. Khối Univeral .37

1.2.3.6. Khối Cylindrical 39

1.2.3.7. Khối Gimbal 40

1.2.3.8. Khối Custom joint 41

1.2.3.9. Khối Weld 43

1.2.3.10. Khối Telescoping .44

1.2.3.11. Khối In-Plane .45

1.2.3.12. Khối Bushing .47

1.2.3.13. Khối Bearing 48

1.2.3.14. Khối Sĩx-DoF .49

1.2.3.15. Khối Screw 50

1.2.4. Thư viện Sensor & Actuators 52

1.2.4.1. Khối Body actuator 52

1.2.4.2. Khối Joint actuator .54

1.2.4.3. Khối Driver Actuator .58

1.2.4.4. Khối Body sensor .61

1.2.4.5. Khối Joint sensor .64

1.2.4.6. Khối Constraint & driver sensor 69

1.2.4.7. Khối Joint Initial Condition Actuator 72

1.2.4.8. Khối Joint Stiction Actuator 74

1.2.5. Thư viện Utilities 76

1.2.5.1. Khối Connection ports .76 Phần2: ứNg dụng công cụ simmechanics mô phỏng hệ điều khiển cần trục .78

2.1. Giới thiệu về Cần trục 78

2.2. Đặt vấn đề 79

2.3. Mô phỏng hệ thống cơ động học của cần trục quay với công cụ SimMechanics 80

2.3.1. Các giả thiết khi mô phỏng .80

2.3.2. Mô phỏng hệ thống cơ động học 81

2.4. Sơ đồ hệ thống điều khiển .88

2.4.1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 88

2.4.2. Chọn bộ điều khiển PID 89

2.4.2.1. Lý do chọn bộ điều khiển PID .89

2.4.2.2. Giới thiệu về bộ điều khiển PID 90

2.4.3. Sơ đồ các bộ điều khiển 92

2.4.3.1. Sơ đồ khối bộ điều khiển tịnh tiến h−ớng kính 92

2.4.3.2. Sơ đồ khối bộ điều khiển quay .93

2.5. Mô phỏng hệ thống điều khiển với công cụ Simulink .94

2.5.1. Mô phỏng bộ điều khiển tịnh tiến h−ớng kính .95

2.5.2. Mô phỏng bộ điều khiển quay 96

2.6. Ghép nối hệ thống điều khiển với hệ thống cơ động học 97

2.6.1. Khối tính toán thông số ghép nối .97

2.6.2. Ghép nối hệ điều khiển với hệ thống cơ động học .99

2.7. Tính toán bộ điều khiển PID 99

2.7.1. Định hướng tính toán các thông số bộ điều khiển PID .99

2.7.2. Tính toán các thông số PID cho bộ điều khiển tịnh tiến hướng kính 100

2.7.3. Tính toán các thông số PID cho bộ điều khiển quay 101

2.7.4. Kiểm tra và hiệu chỉnh các thông số PID trong trường hợp các bộ điều khiển đồng thời hoạt động 102

2.8. Mô phỏng & đánh giá chất lượng mô phỏng .102

2.8.1. Tiến hành mô phỏng .102

2.8.1.1. Kết quả mô phỏng khi không có hệ điều khiển .103

2.8.1.2. Kết quả mô phỏng khi có hệ điều khiển 103

2.9. hướng phát triển .117

Kết luận 11