intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ TỰ ĐỘNG

Chia sẻ: Anh Trương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST
Báo xấu
470
lượt xem 63
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

PHẦN A: ỨNG DỤNG MATLAB PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG III.1 Tìm hàm truyền tương đương của hệ thống: Ta go vao Command window cu a MATLAb như sau: G1 = tf([1 1],conv([1 3],[1 5])) %nhap G1 Transfer function: s + 1 -------------- s^2 + 8 s + 15

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ TỰ ĐỘNG

  1. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 1 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ TỰ ĐỘNG Nhó m : A05 To : 2 1) Mai Ngọc Cường 40900301 2) Nguyen Vă n Bo n Đạt 40900538 3) Lê Ngọc Đức 40900632 BÀI THÍ NGHIỆM 1 PHẦN A: ỨNG DỤNG MATLAB PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG III.1 Tìm hàm truyền tương đương của hệ thống: Ta gõ và o Command window củ a MATLAb như sau: >> G1 = tf([1 1],conv([1 3],[1 5])) %nhậ p G1 Transfer function: s+1 -------------- s^2 + 8 s + 15 >> G2=tf([1 0],[1 2 8]) Transfer function: s ------------- s^2 + 2 s + 8 >> G3=tf(1,[1 0])
  2. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 2 Transfer function: 1 - s >> H1=tf([1 2],1) Transfer function: s+2 >> G=(G1+G3)*feedback(G2,H1) %hà m truye n vò ng hở Transfer function: 2 s^3 + 9 s^2 + 15 s ----------------------------------------- 2 s^5 + 20 s^4 + 70 s^3 + 124 s^2 + 120 s >> Gk=feedback(G,1) %hà m truye n vò ng kı́n ho i tie p â m Transfer function: 2 s^3 + 9 s^2 + 15 s ----------------------------------------- 2 s^5 + 20 s^4 + 72 s^3 + 133 s^2 + 135 s III.2 Khảo sát hệ thống dùng biểu đồ Bode: *Với K = 10 >> G=tf(10,conv([1 0.2],[1 8 20])) %khai bá o hệ hở Transfer function:
  3. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 3 10 -------------------------- s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 4 >> bode(G,{0.1,100}) %vẽ bieu đo Bode trong khoả ng ta n so 0.1 đe n 100 -Từ biểu đồ Bode ta thấy hệ có: Tần số cắt biên = 0.455 rad/s Tần số cắt pha = 4.65 rad/s Độ dự trữ biên GM = 24.8 dB Độ dự trữ pha PM = 103o -Hệ thống kín ổn định vì GM>0 và PM>0 >> Gk=feedback(G,1) % khai bá o hệ kı́n Transfer function: 10 --------------------------- s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 14
  4. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 4 >> step(Gk) % view step response *Với K = 400 >> G=tf(400,conv([1 0.2],[1 8 20])); % open-loop >> bode(G,{0.1,100}) %Bode diagram
  5. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 5 Ta thấy hệ có GM và PM > Gk=feedback(G,1); %close-loop >> step(Gk,10) %view step response within 10 secs Do không ổn định nên đáp ứng nấc của hệ kín là dao động với biên độ tăng dần đến vô cùng. III.3 Khảo sát hệ thống dùng biểu đồ Nyquist: *Với K=10 >> G=tf(10,conv([1 0.2],[1 8 20])); >> nyquist(G) Ta thấy tần số cắt biên, tần số cắt pha, độ dự trữ biên và độ dự trữ pha của hệ có giá trị bằng với khi ta quan sát trên biểu đồ bode.
  6. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 6 *Với K=400 >> G=tf(400,conv([1 0.2],[1 8 20])); >> nyquist(G)
  7. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 7 III.4 Khảo sát hệ thống dùng QĐNS: >> G=tf(1,conv([1 3],[1 8 20])) %khai bá o đo i tươ ng ̣ Transfer function: 1 ------------------------ s^3 + 11 s^2 + 44 s + 60 >> rlocus(G) %vẽ QĐNS Cho cực hệ kín nằm trên trục ảo –ranh giới giữa ổn định và bất ổn , ta thấy tại đó Kgh = 424. -Tı̀m K đe hệ có ta n so dao độ ng tư = 4 n nhiê n ̣ Ta thấy có 3 giá trị của K để hệ có tần số dao động tự nhiên n= 4, đó là K = 3.98, 4.03 và 51.6
  8. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 8 -Tı̀m K đe hệ có hệ so ta t da n ξ=0.7 và POT=25% Khi K = 20 hệ có ξ=0.7 và khi K = 76.7 hệ có POT=25% -Tı̀m K đe hệ có thơi gian xá c lậ p t = 4s ̀ xl(2%) Ta có txl(2%)=4/ξ ⇔ ξ =1 n n Ta tha y tạ i0.191 thı̀ ξ= n=5.13, tı́ch củ a chú ng ≈ 1, giá trị K là 178
  9. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 9 III.5 Đánh giá chất lượng hệ thống: a) Vẽ đáp ứng quá độ khi K=Kgh=424 >> G=tf(424,conv([1 3],[1 8 20])) Transfer function: 424 ------------------------ s^3 + 11 s^2 + 44 s + 60 >> Gk=feedback(G,1) Transfer function: 424 ------------------------- s^3 + 11 s^2 + 44 s + 484 >> step(Gk)
  10. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 10 Ta thấy khi K = Kgh, tức hệ kín có cựa nằm trên trục ảo, đáp ứng của hệ thống là dao động hình sin. b) Khi K= 76.7 ( tại đó POT=25%) >> G=tf(76.7,conv([1 3],[1 8 20])); >> Gk=feedback(G,1); >> step(Gk,5)
  11. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 11 Xem trên đáp ứng nấc ta thấy POT=20.8%, giá trị này exl = 1 – 0.561 = 0.439 c) Khi K = 178 >> G=tf(178,conv([1 3],[1 8 20])); >> Gk=feedback(G,1); >> step(Gk,5) Ta thấy POT = 46.2% và tqđ = 3.94s d) Vẽ hai đáp ứng quá độ ở câu b(K=76.7) và câu c(K=178) trên cùng một igure: >> G=tf(76.7,conv([1 3],[1 8 20])); >> Gk=feedback(G,1); >> step(Gk,5) >> hold on >> G=tf(178,conv([1 3],[1 8 20])); >> Gk=feedback(G,1); >> step(Gk,5)
  12. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 12 PHẦN B: ỨNG DỤNG SIMULINK MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG III.1 Khảo sát mô hình hệ thống điều khiển nhiệt độ: III.1.a Khảo sát hệ hở theo mô hình Zieger-Nichols: Ta xâ y dư ng mô hı̀nh trê n Simulink như sau: ̣ Mô phỏ ng khi ngõ và o là hà m na c đơn vị:
  13. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 13 Dựa vào đáp ứng ta có L ≈ 18, T≈ 177 III.1.b Khảo sát mô hình điều khiển nhiệt độ ON-OFF: Ta xâ y dư ng mô hı̀nh sau trên Simulink: ̣ -Tı́nh sai so ngõ ra so vơi tı́n hiệ u đặ t và thơi gian đó ng nga t ưng vơi cá c trương hơ p củ a khâ u relay: ́ ̀ ́ ́ ̀ ̣ Vùng trễ −∆ Chu kì đóng ngắt(s) +1/-1 4.1 -1.4 53.05 +5/-5 11.54 -7 94.9 +10/-10 18.75 -12.3 124.97 +20/-20 30.23 -22 170.23 *Nhận xét: ta thấy vùng trễ càng lớn thì sai số ngõ ra càng lớn, tức giá trị ngõ ra dao động quanh vị trí đặt với biên độ càng lớn, và chu kì đóng ngắt càng lâu.
  14. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 14 -Quá trı̀nh quá độ củ a vù ng tre(+5/-5): ∆e1 −∆e2 -Để sai số ngõ ra xấp xỉ bằng 0 thì ta phải cho vùng trễ tiến về 0, chu kì đóng ngắt lúc này cũng xấp xỉ bằng 0. Trong thực tế ta dường như không thể thực hiện được bộ điều khiển như vậy, vì ở giai đoạn xác lập bộ điều khiển phải đóng ngắt liên tục. Ta nên lựa chọn vùng trễ thích hợp để có sự dung hòa giữa sai số và chu kì đóng ngắt, sai số không quá lớn và bộ điều khiển không phải đóng ngắt liên tục để tăng tuổi thọ. III.1.c Khảo sát mô hình điều khiển nhiệt độ dùng phương pháp Zieger_Nichols (điều khiển PID): -Ta xâ y dư ng mô hı̀nh sau trê n Simulink: ̣ a) Tı́nh cá c giá trịp,K i, Kd theo L, T, K: K Ta đã có : L ≈ 18, T≈ 177, K=300 Tı́nh đươ c: ̣ pK = 1.2T/LK = 0.0393 Ki = Kp/2LK = 3.642*10-6 Kd = 0.5KpL/K = 1.18*10-3
  15. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 15 b) Mô phỏ ng: *Nhận xét: Ta thấy tín hiệu ngõ ra trong trường hợp này không dao động xung quanh tín hiệu đặt như ở bộ điều khiển ON-OFF mà ngõ ra ở xác lập là hằng số. Tuy nhiên, giá trị này có sai số so với tín hiệu đặt. III.2 Khảo sát mô hình điều khiển tốc độ, vị trí động cơ DC: III.2.a Khảo sát mô hình điều khiển tốc độ động cơ DC: -Ta xâ y dư ng mô hı̀nh sau trê n Simulink: ̣ a) Bộ đie u khien P: Kp 1 10 20 50 100 POT(%) 1.55 1.17 0.84 0.66 0.45 exl 16.7 2 1 0.39 0.2 txl(s) 0.44 0.51 0.52 0.64 0.65
  16. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 16 b) Bộ đie u khien PI( KKD=0): P=2, KI 0.1 0.5 0.8 1 2 POT(%) 0 0 0.35 2.48 12.63 exl 0 0 0 0 0 txl(s) 31 3.07 0.53 0.7 2.62 c) Bộ đie u khien PID( KKI=2): P=2, KD 0.1 0.2 0.5 1 2 POT(%) 11.22 10.58 10.38 16.32 25.2 exl 0 0 0 0 0 txl(s) 2.61 2.62 2.87 3.7 7.55 III.2.b Khảo sát mô hình điều khiển vị trí động cơ DC: -Ta xâ y dư ng mô hı̀nh sau trê n Simulink: ̣ a) Bộ đie u khien P: Kp 1 10 20 50 100 POT(%) 0 7.5 7.2 5.15 exl 4 0.4 0.2 0.13 1.9 4.4 1.9 2.1 3 b) Bộ đie u khien PI( KKD=0): P=2, KI 0.1 0.5 0.8 1 2 POT(%) 40.5 45.07 52.86 50 exl 1.578 0.19 0.017 0.0045 txl(s) 10.1 12 9.6 11.2 c) Bộ đie u khien PID( KKI=1): P=2, KD 0.1 0.2 0.5 0.8 1 POT(%) 47.95 44 44.6 42.36 exl 0.053 0.053 0.014 0.016 txl(s) 6.4 6.35 7 7
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2