Page 96 - Kỷ yếu hội thảo khoa học quốc tế - Ứng dụng công nghệ mới trong công trình xanh , lần thứ 8

th
HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC TẾ ATiGB LẦN THỨ TÁM - The 8 ATiGB 2023 79

ngoại vi tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại
học Đà Nẵng như trong Hình 4, bao gồm:
(1) Arduino Uno R3;
(2) Mạch cầu L298 để điều khiển động cơ;
(3) Động cơ giảm tốc 5V;
(4) Encoder 1 có độ phân giải thấp;
(5) Biến trở dùng để đặt tốc độ động cơ;
(6) LCD để hiển thị tốc độ;
(7) Encoder 2 có độ phân giải cao để so sánh;
(8) Cap kết nối máy tính.
Trong đó, Encoder 2 có độ phân giải 600
xung/vòng được gắn thêm vào trục động cơ để kiểm
chứng kết quả thuật toán. Encoder 1 có độ phân giải Hình 5. Ước lượng góc quay của trục động cơ
là 20 xung/vòng được sử dụng để sinh viên thực hành.
Mục đích của thí nghiệm này để chứng minh việc sử Hình 6 thể hiện sai số của việc ước lượng góc
dụng thuật toán đề xuất trên sẽ tăng được độ chính quay ước lượng bởi thuật toán đề xuất trong đường
xác ước lượng góc quay và tốc độ quay khi sử dụng chấm chấm màu đỏ với trung bình của giá trị tuyệt đối
o
encoder 1 có độ phân giải thấp. sai số là 0,98 . Đường nét liền màu xanh thể hiện sai
số của việc tính góc quay từ encoder 1 có độ phân giải
thấp với sai trung bình của giá trị tuyệt đối sai số là
o
8,01 . Như vậy, việc sử dụng thuật toán đề xuất cho
phép cải thiện độ chính xác về ước lượng góc quay
lên đến 10 lần so với trước đó.

Hình 4. KIT thực hành thực hiện thí nghiệm

Do thời gian lấy mẫu trong thí nghiệm T = 5ms
nên dữ liệu về vị trí và tốc độ góc cần hiển thị rất
nhanh. Vì vậy, chúng tôi không sử dụng LCD để hiển Hình 6. Giá trị tuyệt đối của sai số
thị mà gửi dữ liệu lên máy tính để tiến hành phân tích
độ chính xác trong từng thời điểm lấy mẫu. Cũng ước lượng góc quay
chính vì dữ liệu rất lớn nên các hình vẽ dưới đây chỉ
thể hiện trong khoảng thời gian khoảng 1s để minh
hoạ kết quả.
Hình 5 thể hiện góc quay của trục động cơ trong
thí nghiệm trên tương ứng với khoảng thời gian 1 giây
đầu khi khởi động. Trong đó, đường nét liền màu xanh
thể hiện góc quay đo bởi encoder 1 có độ phân giải
thấp. Do khoảng giữa 2 xung không có thông tin nên
góc quay không đổi. Đường chấm chấm màu đỏ thể
hiện góc quay ước lượng do thuật toán đề xuất sử dụng
bộ lọc Kalman. Đường nét đứt màu đen thể hiện góc
quay thực tế được đo bởi encoder 2 có độ phân giải
cao. Như có thể thấy, góc quay do thuật toán đề xuất
ướt lượng bám sát và gần như trùng với góc quay thực
tế trong khi góc quay tính bởi encoder 2 có độ phân
giải thấp thì lệch nhiều so với thực tế.
Hình 7. Ước lượng tốc độ quay của trục động cơ
ISBN: 978-604-80-9122-4