1. Đại Học Quốc Gia TP.HCM Vietnam National University – HCMC Trường Đại Học Bách Khoa Ho Chi Minh City University of Technology Khoa Cơ Khí Faculty of Mechanical Engineering Đề cương môn học Kỹ thuật điều khiển tự động (Control system technology) Số tín chỉ 3(2.2.5) MSMH ME2009 Số tiết Tổng: 60 LT: 30 TH: 15 TN: 15 BTL/TL: x Môn không xếp TKB Tỉ lệ đánh giá BT: 35% TN: 15% KT: BTL/TL: 20% Thi: 30% ­ Quá trình: 70% (xem chi tiết ở mục 5) Hình thức đánh giá ­ Cuối kỳ: 30% (trắc nghiệm, 75') Môn tiên quyết Môn học trước Trang bị điện ­ điện tử trong máy công nghiệp (ME2005) Môn song hành CTĐT ngành Tất cả các ngành thuộc khoa Cơ khí Trình độ đào tạo Đại học Cấp độ môn học Năm 2 Ghi chú khác Riêng ngành Công nghệ may thì môn học trước là: Kỹ thuật điện (EE1005) 1. Mục tiêu của môn học: Môn học nhằm trang bị các kiến thức cơ bản về một hệ thống điều khiển tự động bao gồm các thuật ngữ, khái niệm, nguyên lý để từ đó sinh viên có thể phân tích, và tính chọn từng bộ phận hoặc toàn bộ hệ thống điều khiển tự động trong thực tiễn. Aims: This  subject  covers  the  terminology,  concepts,  principles,  procedures,  and  computations  used  by  engineers  and technicians to analyze, select, specify, design, and maintain control systems. 2. Nội dung tóm tắt môn học: Môn học giới thiệu các thành phần cơ bản trong một hệ thống / quá trình điều khiển tự động bao gồm phần tử cảm biến, phần tử tác động, phần tử điều khiển, và mối liên kết giữa các phần tử này. Các nội dung chính bao gồm: ­ Các khái niệm và nguyên lý cơ bản. ­ Hàm truyền và biến đổi Laplace. ­ Xử lý tín hiệu. ­ Cơ cấu cảm biến. ­ Cơ cấu tác động. ­ Điều khiển quá trình. Course outline: This subject presents the fundamental language of control system technology. It is followed by basic components of automatic control systems including sensors, actuators, controllers, and their signal interconnection. Main contents are: ­ Common concepts and principles of a typical control system. ­ Transfer function and Laplace transformation. ­ Signal conditioning. ­ Actuators. ­ Sensors. ­ Process control.
  2. 3. Tài liệu học tập: Tài liệu học tập có thể được tải xuống từ trang BKEL (http://e­learning.hcmut.edu.vn/). Các slide bài giảng được cập nhật hàng tuần theo tiến độ học tập trên lớp. Bên cạnh đó, sinh viên có thể tự học, tìm hiểu sâu hơn thông qua các tài liệu sau: [1] Robert N. Bateson, Introduction to Control System Technology, 7th Edition, Prentice Hall, 2002.  [2] Curtis D. Johnson, Process Control Instrumentation Technology, 7th Edition, Prentice Hall, 2003.  [3] Christopher T. Kilian, Modern Control Technology: Components and Systems, 2nd Edition, Delmar Thomson Learning, 2001.  4. Hiểu biết, kỹ năng, thái độ cần đạt được sau khi học môn học: STT Chuẩn đầu ra môn học Nắm vững các thuật ngữ, khái niệm và nguyên lý hoạt động của một hệ thống tự động điển hình, ví dụ như hệ thống điều khiển vị trí. L.O.1.1 ­ Mô tả và minh họa được các khái niệm: hệ thống điều khiển, sơ đồ khối và hàm truyền. L.O.1.2 ­ Phân biệt được hệ thống vòng hở, vòng kín. L.O.1.3 ­ Minh họa và giải thích được các tính chất phi tuyến của phần tử / hệ thống. L.O.1.4 ­ Minh họa và giải thích được các dạng đáp ứng của phần tử / hệ thống. L.O.1 L.O.1.5  ­  Nêu  được  ba  mục  tiêu  điều  khiển  cũng  như  minh  họa  ba  tiêu  chuẩn  đánh  giá  hệ  thống  điều khiển. L.O.1.6 ­ Minh họa được các khái niệm: cơ cấu servo, điều khiển trình tự, hệ thống điều khiển số/tương tự … khi phân loại hệ thống điều khiển. L.O.1.7 ­ Minh họa được các khái niệm: trở kháng, dung lượng, quán tính, và thời gian trễ của một phần tử nào đó. L.O.1.8 ­ Gợi ý lại được các đại lượng đo thông dụng và nguyên lý đo tương ứng đã học ở môn 'Dung sai va kỹ thuật đo'. Trình bày chức năng và mối liên kết giữa các thành phần trong một hệ thống điều khiển. L.O.2.1 ­ Biểu diễn được sơ đồ khối của một hệ thống điều khiển. L.O.2 L.O.2.2 ­ Thực hiện được các phép biến đổi đơn giản sơ đồ khối hệ thống. L.O.2.3 ­ Nhận biết vai trò chức năng của từng thành phần và mối liên hệ giữa các thành phần trong một trạm trộn bê tông. Áp dụng Matlab để khảo sát đáp ứng của một hệ thống điều khiển. L.O.3.1 ­ Biểu diễn đồ thị thể hiện được đặc tính đáp ứng bước của hệ thống điều khiển vòng kín bằng Matlab. L.O.3.2 ­ Thực hiện được biến đổi Laplace thuận để thiết lập hàm truyền của phần tử. L.O.3.3 ­ Phân tích, đánh giá định tính đáp ứng của hệ thống bậc 1, bậc 2. L.O.3 L.O.3.4 ­ Ứng dụng Matlab để khảo sát đáp ứng theo thời gian, đáp ứng tần số của một hàm truyền được cho. L.O.3.5 ­ Minh họa được nguyên lý các mạch lọc thông thấp, thông cao và chắn dãy thông qua biểu đồ Bode. L.O.3.6 ­ Đánh giá đáp ứng của hệ thống điều khiển đối với chế độ điều khiển PID. Trình bày nguyên lý, phân tích, và lựa chọn từng bộ phận trong hệ thống điều khiển. L.O.4.1 ­ Thiết kế các mạch Op­amp để xử lý các phép toán đơn giản (khuếch đại đảo, khuếch đại không đảo, mạch tổng, mạch vi sai). L.O.4.2 ­ Trình bày và minh họa khái niệm cách ly và biến đổi trở kháng. L.O.4.3 ­ Ứng dụng được mạch cầu Wheatstone trong xử lý tín hiệu. L.O.4.4 ­ Tính toán được tần số và khoảng thời gian lấy mẫu. L.O.4 L.O.4.5 ­ Xác định sai số của các bộ chuyển đổi ADC và DAC. L.O.4.6 ­ Thực hiện các phép biến đổi tính xung liên quan đến bộ mã hóa. L.O.4.7 ­ Trình bày đặc điểm về nguyên lý, cách vận hành sử dụng đối với một loại cảm biến nào đó. L.O.4.8 ­ Tra cứu được thông tin và trình bày trước lớp về những đặc điểm cơ bản của một thiết bị rơ­le. L.O.4.9 ­ Trình bày được các đặc điểm vận hành của động cơ bước (đảo chiều, thay đổi tốc độ). L.O.4.10  ­  Trình  bày  đặc  điểm  và  so  sánh  giữa  4  loại  cơ  cấu  điều  khiển  (cơ,  điện,  điện  tử  và  vi  điều khiển).
  3. Thực hiện sơ đồ mạch điều khiển quá trình. L.O.5.1 ­ Nhận diện các trạng thái hoạt động của một quá trình rời rạc. L.O.5 L.O.5.2 ­ Xây dựng lưu đồ điều khiển. L.O.5.3 ­ Hiện thực mạch điện điều khiển trình tự từ lưu đồ điều khiển. L.O.5.4 ­ Thực hiện mạch điện động lực từ lưu đồ điều khiển. Nhận thức được mức độ hữu dụng của môn học mang lại trong công tác kỹ sư. L.O.6.1 ­ Giới thiệu về mình tự tin và ngắn gọn. L.O.6 L.O.6.2 ­ Thiết lập hợp đồng nhóm. L.O.6.3 ­ Minh họa những lợi ích mang lại trong việc ứng dụng tự động hóa thông qua bản đồ tư duy. STT Course learning outcomes Demonstrate  terminologies  and  common  concepts  of  a  typical  control  system,  e.g.  a  position  control system. L.O.1.1 ­ Illustrate the concept: control systems, block diagrams and transfer function. L.O.1.2 ­ Present basic characteristics of the open­loop / closed­loop control system. L.O.1.3 ­ Illustrate and explain the nonlinear properties of the element / system. L.O.1 L.O.1.4 ­ Illustrate and explain types of response for an element. L.O.1.5 ­ Name 3 control objectives and 3 criteria of good control. L.O.1.6 ­ Demonstrate concepts: servomechanism, process control, digital control systems / analog ... L.O.1.7 ­ Illustrate concepts: resistance, capacity, inertia, and time delay for a certain element. L.O.1.8 ­ Recall common parameters and their measurement principles learned in the course of Tolerance and Measurement Present functions and links between elements in a control system. L.O.2.1 ­ Sketch a block diagram of a control system L.O.2 L.O.2.2 ­ Reduce block diagrams to a simpler form. L.O.2.3 ­ Identify main components and their interconnection in a cement mixing system. Apply Matlab to analyze the response of the component / system. L.O.3.1 ­ Plot the response to a step input for a closed­loop control system using Matlab L.O.3.2 ­ Implement Laplace Transforms to derive the transfer function of the element L.O.3.3 ­ Quantitative analyze the responses of 1st order systems, 2nd order systems. L.O.3 L.O.3.4 ­ Use Matlab to study time response and frequency response of a given transfer function. L.O.3.5  ­  Illustrate  the  principles  of  the  low­pass  filter,  high­pass  filter  and  notch  filter  through  bode diagram. L.O.3.6  ­  Identify  the  effect  of  proportional  coefficient,  integral  coefficient  and  derivative  coefficient  to system performance. Discuss the principles, analyze and select equipment in practical applications. L.O.4.1 ­ Design inverting amplifier, noninverting amplifier, summing amplifier, differential amplifier using op­amp. L.O.4.2 ­ Illustrate concepts of isolation and impedance changes. L.O.4.3 ­ Apply the Wheatstone bridge circuit in the signal processing. L.O.4.4 ­ Calculate sampling rate and sampling period. L.O.4.5 ­ Determine quantization error of an A/D converter. L.O.4 L.O.4.6 ­ Calculate the number of pulse required for an encoder in a certain application. L.O.4.7  ­  Present  basic  characteristics  and  usage  of  a  certain  sensor  applied  in  motion  systems  or industrial processes. L.O.4.8 ­ Look up basic specifications of a certain relay. L.O.4.9 ­ Present working principle of stepping motors in terms of speed and direction. L.O.4.10 ­ Compare four types of actuator: mechanical system, electrical system, electronic system and micro­controller system. Design control systems for sequential operations. L.O.5.1 ­ Identify states of a discrete process L.O.5 L.O.5.2 ­ Establish a sequential function chart.
  4. L.O.5.3 ­ Implement a control circuit using relay from a given sequential function chart. L.O.5.4 ­ Implement a power circuit using relay from a given sequential function chart. Realize “work­ready engineers” and advantages in applications of manufacturing automation. L.O.6.1 ­ Introduce yourself confidently and concisely. L.O.6 L.O.6.2 ­ Establish a group contract. L.O.6.3 ­ Illustrating the benefits of the automation through mind maps. 5. Hướng dẫn cách học ­ chi tiết cách đánh giá môn học: ­ Lý thuyết + bài tập: học trên lớp15 buổi, 3 tiết / buổi. ­ Thí nghiệm: 3 buổi (tương ứng 3 bài: Lab #1, Lab #2, Lab #3), 5 tiết / buổi. Phân nhóm: 20 sinh viên / nhóm. ­ Bài Lab #1: thực hiện trong tuần 4 / tuần 5. ­ Bài Lab #2: thực hiện trong tuần 8 / tuần 9. ­ Bài Lab #3: thực hiện trong tuần 13 / tuần 14. Tài liệu được đưa lên BKEL hàng tuần. Sinh viên tải về, in ra và mang theo khi lên lớp học. Điểm tổng kết môn học được đánh giá xuyên suốt quá trình học, cơ bản gồm hai cột điểm: điểm quá trình (70%) và điểm thi cuối kỳ (30%). + Bài tập: • Bài tập trên lớp (nhóm) : 15% • Bài tập về nhà (nhóm) : 5% • Bài tập về nhà (cá nhân) : 15% + Thực hành: • Thực hành : 15% + Quá trình: • Hoạt động nhóm : 10% • Chuyên cần : 10% + Thi: • Thi cuối kỳ : 30% Điều kiện dự thi: Sinh viên được yêu cầu phải tham dự giờ giảng trên lớp ít nhất 70% (số lần được điểm danh chuyên cần). Ngoài ra, sinh viên phải hoàn thành tất cả bài tập về nhà đúng hạn cũng như thực hiện đầy đủ các phần thuyết trình của nhóm. Đây là những điều kiện cần để sinh viên đạt môn học này. Sinh viên cần lưu ý thời hạn nộp bài tập. Nộp muộn sẽ không được chấp nhận nếu không có một lý do chính đáng đã được trình bày và phê duyệt của giảng viên trước ngày đến hạn. Bài tập nộp muộn cho phép sẽ bị trừ đi 2 điểm đối với mỗi ngày nộp trễ. 6. Dự kiến danh sách Cán bộ tham gia giảng dạy: ­ TS. Phạm Công Bằng  ­ TS. Đoàn Thế Thảo  ­ TS. Võ Tường Quân  ­ TS. Nguyễn Duy Anh  ­ Th.S Nguyễn Đàm Tấn ­ TS. Phùng Trí Công ­ TS. Trần Việt Hồng 7. Nội dung chi tiết: Tuần/ Chuẩn đầu ra chi Hoạt động dạy và học Hoạt động Nội dung Chương tiết Thầy/Cô Sinh viên đánh giá ­ Tự giới thiệu về mình ­ Trình bày mẫu giới thiệu ­ Thực hành tự giới L.O.6.1 ­ Giới thiệu ­ Tổng hợp danh thiệu theo mẫu cung về mình tự tin và sách sinh viên cấp IHW #1 ngắn gọn. ­ Soạn tiêu chí chấm ­ Làm bài tập cá nhân ở nhà IHW #1
  5. IHW #1 ­ Giới thiệu lướt qua đề cương môn học ­ Giải thích các hoạt ­ Thảo luận theo động cá nhân và nhóm về những yêu nhóm cầu đối với một kỹ sư ­ Thúc đẩy hoạt động ngày nay Giới thiệu về môn nhóm 1 ­ Tìm hiểu về cách học ­ Tóm tắt và giới đánh giá môn học L.O.6.2 ­ Thiết lập thiệu chuẩn ABET GHW #1 hợp đồng nhóm. ­ Hình thành nhóm, ­ Tải tài liệu tham thảo luận và thiết lập khảo hợp đồng GHW #1 ­ Hoàn chỉnh rubrics ­ In và nộp bản hợp để đánh giá hợp đồng nhóm. Hạn đồng nhóm chót: buổi học tới ­ Cung cấp rubrics để đánh giá sự cộng tác trong nhóm ­ Thảo luận tất cả những vấn đề liên L.O.6.3 ­ Minh họa quan đến môn học những lợi ích mang và biểu diễn thông lại trong việc ứng ­ Giới thiệu ngắn gọn qua bản đồ tư duy AIC #1 dụng tự động hóa về bản đồ tư duy AIC #1 thông qua bản đồ tư ­ Trình bày trước lớp duy. về kết quả thảo luận của nhóm mình. ­ Thảo luận nhóm về ­ Giới thiệu hệ thống: những thành phần người + xe để tạo L.O.1.1 ­ Mô tả và cấu thành hệ thống thành hệ thống điều minh họa được các đảm bảo vận tốc khiển xe 40km/h khái niệm: hệ thống 40km/h AIC #2 ­ dẫn dắt để đưa tới điều khiển, sơ đồ ­ Thể hiện sự mối các khái niệm: htđk, khối và hàm truyền. liên hệ giữa các sơ đồ khối và hàm thành phần trong hệ truyền thống ­ Nêu những thí dụ Chương 1: Các khái về các hệ thống điều niệm và nguyên lý cơ khiển khác nhau, yêu bản cầu biểu diễn dưới dạng sơ đồ khối hệ 2 ­ Sơ đồ khối và hàm thống và đặt vấn đề truyền đạt đề sinh viên suy ­ Quan sát về khả ­ Hệ thống điều nghĩ. năng đảm bảo tính khiển vòng hở / vòng ­ Nhắc về thí dụ chính xác, ổn định kín L.O.1.2 ­ Phân biệt chiếc xe: người lái của các hệ thống hệ được hệ thống vòng không kinh nghiệm + AIC #3 thống điều khiển hở, vòng kín. đồng hồ xe gắn máy ­ Tự suy luận ra các / người lái có kinh thành phần cấu nghiệm + không có thành hệ thống. đồng hồ xe. ­ dẫn dắt để đưa tới các khái niệm: vòng hở, vòng kín … (từ thực tế cho đến điều khiển tốc độ băng tải, cho đến vị trí anten) ­ Phân tích các thành phần chức năng cơ L.O.2.1 ­ Biểu diễn bản ­ Nghe và trao đổi được sơ đồ khối của ­ Nêu thí dụ về các các vấn đề được nêu AIC #4 một hệ thống điều thành phần chức ­ Làm AIC #4 khiển.
  6. năng ­ Phân tích tầm quan trọng của bộ điều khiển ­ Nêu thí dụ về chế độ điều khiển P trong L.O.3.1 ­ Biểu diễn hệ thống điều khiển đồ thị thể hiện được vị trí bàn máy. ­ Nghe và trao đổi đặc tính đáp ứng ­ Hướng dẫn sử các vấn đề được nêu IHW #2, LAB bước của hệ thống dụng Matlab (ghép #1 điều khiển vòng kín nối ma trận, trích ma ­ Làm IHW #2 bằng Matlab. trận con, vẽ đồ thị, và tạo hàm) ­ Post IHW #2 ­ Post file hướng dẫn sử dụng Matlab ­ Từ thì dụ điều khiển vị trí bàn máy, cho input và hỏi output. Từ đó dẫn đến đặc tính tuyến tính mong L.O.1.3 ­ Minh họa ­ Nghe và trao đổi Chương 1: Các khái và giải thích được muốn của phần tử / các vấn đề được nêu niệm và nguyên lý cơ các tính chất phi hệ thống ­ Thảo luận nhóm để AIC #5 bản  ­ Nhấn mạnh lợi ích tuyến của phần tử / làm câu 1, AIC #5 của tính tuyến tính hệ thống. (10') ­ Biểu diễn sơ đồ ­ Chỉ rõ bản chất phi khối tuyến của phần tử, ­Vai trò của controller nêu thí dụ tính phi trong hệ thống điều tuyến của bộ truyền 3 bánh răng khiển vòng kín ­ Tính phi tuyến ­ Từ thì dụ điều khiển ­ Dạng đáp ứng vị trí bàn máy, dẫn ­ Mục tiêu và tiêu chí dắt vấn đề khi thay đánh giá chất lượng đổi giá trị G1 HTDK ­ Đặt tình huống khi ­ Đơn giản sơ đồ L.O.1.4 ­ Minh họa chạy từ vị trí này đến ­ Nghe và trao đổi khối và giải thích được vị trí kia sao cho các vấn đề được nêu các dạng đáp ứng nhanh nhất. ­ Thảo luận nhóm để AIC #5, LAB #1 của phần tử / hệ ­ Từ thì dụ điều khiển làm câu 2, AIC #5 thống. vị trí bàn máy, nhấn (10') mạnh dạng đáp ứng có thể được chọn theo ý muốn … và điều này tùy thuộc vào ứng dụng ­ Đặt vấn đề về các mục tiêu mong muốn của hệ thống điều khiển L.O.1.5 ­ Nêu được ­ Lưu ý nhấn mạnh ­ Nghe và trao đổi ba mục tiêu điều về sự tồn tại (khác các vấn đề được nêu khiển cũng như minh không) của giá trị sai ­ Thảo luận nhóm để AIC #5, LAB #1 họa ba tiêu chuẩn lệch, cách tính thời làm câu 3, AIC #5 đánh giá hệ thống gian xác lập (5') điều khiển. ­ Giới thiệu các tiêu chuẩn đánh giá .. Tùy thuộc vào hiện trạng ­ Dẫn dắt vấn đề về L.O.2.2 ­ Thực hiện nhu cầu tìm hàm ­ Nghe và trao đổi được các phép biến truyền đạt hệ thống các vấn đề được nêu đổi đơn giản sơ đồ … xuất phát từ khái ­ Thảo luận nhóm để niệm hệ thống điều làm câu 4, AIC #5 AIC #5 khối hệ thống. khiển (5')
  7. ­ Dẫn dắt công thức ­ Yêu cầu 1 sinh viên lên vẽ lại sơ đồ khối HTĐK vòng kín L.O.1.6 ­ Minh họa ­ Minh họa có những được các khái niệm: ­ Nghe, trao đổi và Chương 1: Các khái cơ cấu servo, điều cách phân loại chi thảo luận nhóm các niệm và nguyên lý cơ khiển trình tự, hệ tiết các HTĐK vấn đề được nêu bản ­ Lướt qua từng chủ GHW #2 thống điều khiển ­ Làm bài tập về nhà đề trong slide, và gợi số/tương tự … khi GHW #2. Thời hạn: 1 ­ Phân loại hệ thống phân loại hệ thống ý từng chủ đề để tuần điều khiển sinh viên thảo luận điều khiển. ­ Đối với loại tín hiệu: ­ Khái niệm trở nhắc lại ưu điểm của 4 tín hiệu số kháng, dung lượng, quán tính, và thời ­ Giới thiệu ngắn gọn gian trễ các đặc tính chung: ­ Thảo luận và minh trở kháng, dung ­ Lab #1: Ứng dung L.O.1.7 ­ Minh họa lượng, quán tính, và họa các đặc tính của Matlab trong phân được các khái niệm: phần tử được yêu thời gian trễ  tích đáp ứng hệ trở kháng, dung cầu theo AIC #6 ­ Phân công cho AIC #6 thống điều khiển. lượng, quán tính, và ­ Từng nhóm trình từng nhóm một phần thời gian trễ của một bày trước lớp về kết từ nào đó (điện, lỏng, phần tử nào đó. quả thảo luận cho khí, nhiệt, cơ) và yêu phần tử liên quan cầu thảo luận trong 25' ­ Giới thiệu ngắn gọn sự tương đồng giữa các phần tử thông L.O.3.2 ­ Thực hiện qua phương trình vi được biến đổi phân ­ Luyện tập công cụ Laplace thuận để ­ Minh họa phép biến biến đổi Laplace AIC #7 thiết lập hàm truyền đổi Laplace trong ­ Làm AIC #7 của phần tử. khảo sát pt vi phân bậc 1 ­ Nêu hình thức cuối Chương 2: Hàm cùng của hàm truyền truyền và biến đổi ­ Lướt qua các slide Laplace ­ Dẩn dắt để minh 5 họa tính phổ biến ­ Biến đổi Laplace của các hệ thống bậc ­ Đánh giá định tính 1, 2 đáp ứng của phần tử ­ hệ thống bậc 1: giải L.O.3.3 ­ Phân tích, thích về ý nghĩa ­ Luyện tập để đánh đánh giá định tính hằng số thời gian giá định tính đặc AIC #8 đáp ứng của hệ tau. điểm đáp ứng  thống bậc 1, bậc 2. ­ hệ thống bậc 2: ­ Làm AIC #8 phân tích mối quan hệ giữa nghiệm của mẫu số hàm truyền đến dạng đáp ứng tương ứng của phần tử. ­ Viết lên bảng các dạng hàm truyền bậc 2 khác nhau và yêu cầu sinh viên bình luận dạng đáp ứng tương ứng ­ Yêu cầu so sánh dạng đáp ứng của 2 L.O.3.4 ­ Ứng dụng hàm truyền có dạng Matlab để khảo sát đáp ứng giảm chấn đáp ứng theo thời tới hạn để từ đó dẫn ­ Trao đổi và thảo gian, đáp ứng tần số dắt đến nhu cầu tìm luận  IHW #3 của một hàm truyền giá trị xác lập nhanh ­ Làm IHW #3
  8. Chương 2: Hàm được cho. chóng truyền và biến đổi ­ Giới thiệu định lý Laplace đầu cuối để tìm giá trị xác lập ­ Đánh giá định ­ Lướt qua các slide 6 lượng đáp ứng của để giới thiệu về đáp phần tử ứng tần số ­ Minh họa sử dụng Chương 4: Hệ thống các lệnh Matlab để xử lý tín hiệu tìm đáp ứng ­ Các mạch op­amp ­ Giới thiệu nhu cầu cơ bản về xử lý tín hiệu ­ Lướt qua các giả thiết khi phân tích L.O.4.1 ­ Thiết kế các mạch op­amp mạch Op­amp để xử ­ Giới thiệu ứng dụng ­ Trao đổi và thảo lý các phép toán đơn chức năng so sánh luận cách áp dụng giản (khuếch đại đảo, ­ Yêu cầu nhóm thảo các mạch op­amp cơ AIC #9 khuếch đại không luận khi làm bài tập bản đảo, mạch tổng, để tự ôn lại các ­ Làm AIC #9 mạch vi sai). mạch op­amp cơ bản đã học  ­ Lưu ý khả năng thiết lập hàm bậc 1 từ mạch tổng ­ Lướt qua các slides L.O.4.2 ­ Trình bày ­ Hiểu rõ từng ứng ­ Trình bày các bài và minh họa khái dụng bài toán toán thường gặp AIC #10 niệm cách ly và biến ­ Thảo luận nhóm để ­ Trao đổi với từng đổi trở kháng. làm AIC #10 nhóm cụ thể L.O.3.5 ­ Minh họa ­ Giới thiệu về nhiễu ­ Trao đổi và thảo được nguyên lý các tín hiệu luận cách áp dụng mạch lọc thông thấp, ­ Minh họa thế nào là các mạch op­amp cơ AIC #10 thông cao và chắn tín hiệu bị nhiễu và bản dãy thông qua biểu cách xử lý ­ Làm AIC #10, câu 2 đồ Bode. ­ Lướt qua các slides L.O.4.3 ­ Ứng dụng ­ Trình bày các bài được mạch cầu toán thường gặp ­ Hiểu rõ bài toán Wheatstone trong xử ­ Trao đổi với từng lý tín hiệu. nhóm cụ thể Chương 3: Hệ thống ­ Đặt vấn đề làm sao xử lý tín hiệu thống kê mẫu số 7 lượng xe moto chạy ­ Xử lý tín hiệu tương qua đường Tô Hiến tự Thành, đặc biệt tại ­ Thảo luận nhóm và ­ Xử lý tín hiệu số L.O.4.4 ­ Tính toán khúc bãi giữ xe cổng trình bày trước lớp được tần số và giữa. về vấn đề được nêu AIC #11 khoảng thời gian lấy ­ Yêu cầu các nhóm ­ Thảo luận nhóm để mẫu. thảo luận và chỉ định làm AIC #11 nhóm trình bày cách lấy mẫu ­ Tổng kết về các định lý lấy mẫu ­ Minh họa các trường hợp ứng dụng ADC / DAC L.O.4.5 ­ Xác định ­ Minh họa khái niệm ­ Nghe, thảo luận và sai số của các bộ độ phân giải đặt câu hỏi AIC #11 chuyển đổi ADC và ­ Phân loại số thông ­ Thảo luận nhóm để DAC. số để xác định bộ làm AIC #11 DAC L.O.1.8 ­ Gợi ý lại
  9. được các đại lượng ­ Cho sinh tổng quan ­ Thảo luận nhóm để Chương 4: Cơ cấu AIC #12 đo thông dụng và những đại lượng làm AIC #12 cảm biến nguyên lý đo tương thường đo ứng đã học ở môn ­ Phân công chủ đề ­ Tổng thể về các đại 'Dung sai va kỹ thuật để sinh viên tìm hiểu lượng đo thông đo'. và báo cáo dụng.  8 ­ Lab #2: Xử lý tín ­ Lướt qua các hiệu encoder và hiển nguyên lý đo lượng thị trên dãy LED 7 dịch chuyển đoạn (kit MIC 01); L.O.4.6 ­ Thực hiện ­ Tập trung nhấn ­ Nghe, thảo luận và khảo sát cảm biến các phép biến đổi mạnh đến encoder đặt câu hỏi AIC #13, LAB tiệm cận. tính xung liên quan ­ Giới thiệu các loại ­ Thảo luận nhóm để #2 đến bộ mã hóa. cảm biến tiệm cận làm AIC #13 ­ Cho xem các loại cảm biến thực tế ­ Trình bày bảng rubric để chấm phần Chương 4: Cơ cấu thuyết trình ­ Mỗi nhóm trình bày L.O.4.7 ­ Trình bày cảm biến ­ Góp ý cho từng về nội dung cảm biến đặc điểm về nguyên nhóm những điểm được phân công 9 lý, cách vận hành sử OPR #1 ­ Đo lượng di động còn hạn chế khi trình ­ Chỉnh sữa và dụng đối với một loại và cảm biến tiệm bày. upload slide báo cáo cảm biến nào đó. cận. ­ Tiến hành thí lên BKEL. nghiệm trên lớp về module MIC01. L.O.2.3 ­ Nhận biết vai trò chức năng ­ Ôn lại chức năng của từng thành phần của cơ cấu tác động ­ Thảo luận nhóm và và mối liên hệ giữa ­ Giới thiệu sơ về hệ AIC #14 làm bài AIC #14 các thành phần trong thống trạm trộn bê một trạm trộn bê tông Chương 5: Cơ cấu tông. tác động 10 ­ Lắng nghe, thảo ­ Nhóm cơ cấu đóng L.O.4.8 ­ Tra cứu luận và tìm kiếm mở điện cơ. ­ Nhấn mạnh vai trò thông tin về rơ­le được thông tin và của rơ­le được giao trình bày trước lớp ­ Chuẩn bị một số rơ­ ­ Soạn slide và trình OPR #2 về những đặc điểm le cho các nhóm để bày trước lớp về đặc cơ bản của một thiết tìm hiểu điểm, thông số kỹ bị rơ­le. thuật của rơ­le được giao ­ Lướt qua các nhóm Chương 5: Cơ cấu cơ cấu tác động tác động ­ Đối với mỗi loại ­ Lắng nghe và trao L.O.4.9 ­ Trình bày ­ Nhóm cơ cấu đóng động cơ: đặt câu hỏi đổi. được các đặc điểm mở bán dẫn về yếu đổi thay đổi ­ Làm AIC #15 sau 11 vận hành của động AIC #15 ­ Hệ thống truyền tốc độ, và đảo chiều khi quan sát phần cơ bước (đảo chiều, động thủy lực, khí động cơ. minh họa về động cơ thay đổi tốc độ). nén bước ­ Hệ thống truyền ­ Dùng Arduino kích động điện xung điều khiển một động cơ bước. ­ Gợi ý về các L.O.4.10 ­ Trình bày phương án điều đặc điểm và so sánh khiển khác nhau. giữa 4 loại cơ cấu ­ Thúc đẩy sinh viên ­ Thảo luận nhóm điều khiển (cơ, điện, phân tích ưu nhược AIC #16 ­ Làm AIC #16 điện tử và vi điều điểm của từng giải khiển). pháp: kích thước và tính linh hoạt ­ Lấy thí dụ về cảm
  10. Chương 6: Điều biến ở bồn nước để khiển quá trình phân biệt rõ: quá 12 trình rời rạc – quá L.O.5.1 ­ Nhận diện ­ Cơ cấu điều khiển. trình liên tục. ­ Lắng nghe và thảo các trạng thái hoạt ­ Điều khiển khiển ­ Nhấn mạnh về luận nhóm để làm AIC #17 động của một quá quá trình rời rạc. phạm vi ứng của các AIC #17. trình rời rạc. quá trình trình tự. ­ Đưa các thí dụ khác nhau để sinh viên thảo luận, phân tích và nhận diện trạng thái. ­ Nêu ra các ứng dung về điều khiển ­ Lắng nghe, trao đổi trình tự và làm bài tập AIC L.O.5.2 ­ Xây dựng AIC #18, GHW ­ Mô tả trình tự bằng #18 lưu đồ điều khiển. #3 lời ­ Xem trước về bài ­ Thúc đẩy quá trình tập nhóm GHW #3 trao đổi nhóm L.O.5.3 ­ Hiện thực ­ Minh họa cách mạch điện điều khiển chuyển từ lưu đồ ­ Lắng nghe và luyện AIC #19, LAB Chương 6: Điều trình tự từ lưu đồ thành mạch điện tập AIC #19 #3 khiển quá trình điều khiển. điều khiển ­ Trình bày hình ­ Bộ điều khiển khả thành bảng chân trị 13 trình và từ đó thiết lập các ­ Trao đổi và luyện L.O.5.4 ­ Thực hiện biểu thức và mạch tập AIC #19 AIC #19, GHW ­ Lab #3: Điều khiển mạch điện động lực động lực ­ Hoàn thiện bài tập #3 trình tự dung rơ­le từ lưu đồ điều khiển. ­ Minh họa dung GHW #3 chương trình PLC ­ FX training ­ Chuẩn bị hàm truyền động cơ DC ­ Lắng nghe, trao đổi ­ Đặt bài toán điều và mô phỏng dựa khiển vị trí và sau đó trên hàm truyền hệ Chương 6: Điều L.O.3.6 ­ Đánh giá là điều khiển vận tốc. thong. khiển quá trình đáp ứng của hệ ­ Dẫn dắt từ từ các ­ Quan sát mô phỏng 14 thống điều khiển đối loại bộ điều khiển từ của chương trình AIC #10. ­ Điều khiển khiển với chế độ điều khiển P, PI và PID demo trên maple và quá trình liên tục PID. ­ Chuẩn bị chương làm bài tập AIC #20 trình demo PID trên ­ Cho sinh viên thực maple hành trên kit MIC02 ­ Chuẩn bị kit thực về điều khiển PID. hành MIC02 ­ Thực hiện phần đánh giá thành viên nhóm dựa trên bản hợp đồng nhóm ­ Lướt qua các mục ­ Thực hiện khảo sát 15 Ôn tập chuẩn đầu ra môn hoạt động giảng dạy học của Thầy/Cô ­ Thực hiện khảo sát mức độ đạt chuẩn đầu ra môn học. 8. Thông tin liên hệ: Bộ môn/Khoa phụ trách Bộ môn Cơ Điện Tử ­ Khoa Cơ Khí Văn phòng Tòa nhà B11 ­ Phòng 210 Điện thoại 38688611 Giảng viên phụ trách Phạm Công Bằng E­mail cbpham@hcmut.edu.vn, pcbang75@gmail.com Tp. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 06 năm 2015
  11. TRƯỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƯƠNG