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

Báo cáo thí nghiệm Lý thuyết điều khiển tự động: Xây dựng mô hình Simulink cho đối tượng động cơ DC kích từ vĩnh viễn

Chia sẻ: Trương Đăng Khoa | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:20

Thêm vào BST
Báo xấu
228
lượt xem 53
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo thí nghiệm Lý thuyết điều khiển tự động: Xây dựng mô hình Simulink cho đối tượng động cơ DC kích từ vĩnh viễn, giúp sinh viên làm quen với việc xây dựng mô hình mô phỏng bằng Simulink, khảo sát đặc tính vòng hở của động cơ DC kích từ vĩnh viễn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo thí nghiệm Lý thuyết điều khiển tự động: Xây dựng mô hình Simulink cho đối tượng động cơ DC kích từ vĩnh viễn

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Tp HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  BÁO CÁO THÍ NGHIỆM LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Xây dựng mô hình Simulink cho đối tượng động cơ DC kích từ vĩnh viễn CBGD: Trần Thụy Uyên Phương Sinh viên: Trương Đăng Khoa Lớp 119110B MSSV: 11911009 Tp HCM, Ngày 2 tháng 11 năm 2013 1. Mục đích thí nghiệm: - Giúp sinh viên làm quen với việc xây dựng mô hình mô ph ỏng b ằng Simulink - Khảo sát đặc tính vòng hở của động cơ DC kích từ vĩnh viễn. 2. Động cơ điện DC
  2. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Điển hình của loại này là động cơ điện một chiều kích từ độc lập, điều khiển bằng điện áp phần ứng. Sơ đồ nguyên lý của loại động cơ này được thể hiện trên hình 2.9, trong đó dòng kích từ ik được giữ không đổi. - Tín hiệu vào là điện áp u đặt vào phần ứng, [Volt;V] - Tín hiệu ra là vận tốc góc ω/ góc quay θ của động cơ, [rad/s; s] *Phương trình mạch điện phần ứng : *Biến đổi Laplace hai vế phương trình, ta được: *Phương trình mômen điện từ của động cơ : M = Km.i Biến đổi Laplace hai vế ta được: M(s) = Km.I(s) *Phương trình cân bằng mômen trên trục động cơ : Biến đổi Laplace hai vế ta được: a. Ngõ ra là vận tốc ω P a g e 2 | 20
  3. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Hàm truyền đạt của động cơ DC với tín hiệu ra vận tốc : Phương trình vi phân bậc hai mô tả hệ: [LJ.s2 + (LB+RJ)s + (Km.Ke+RB)].ω(s) = Km.U(s) LJ. + (LB+RJ). + (Km.Ke+RB).ω = Km.u(t) ++= Đặt x1 = ω x2 = = = =    = [1 0] Từ phương trình vi phân ta có sơ đồ khối mô tả hệ : *Biểu diển trong Simulink sử dụng phương pháp hàm truyền : Với: R = 1.91; Km = 60.2*10^(-3); Ke = 0.0602; L = 2.5; J = 66.5*10^(-6); P a g e 3 | 20
  4. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 B = 2.5*10^(-6); Tạo file model tên DCHT.mdl với nội dung sau : Tạo file mdcht.m với nội dung sau: R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCHT',[0,10],[],[]) figure(1); plot(yout1.time,yout1.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 0 800]); grid on; title('PHUONG PHAP HAM TRUYEN'); Ta vẽ được đồ thị sau: P a g e 4 | 20
  5. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 *Biểu diển trong Simulink sử dụng phương pháp sơ đồ khối: Tạo file model DCSDK.mdl với nội dung: Tạo file m mdcsdk.m với nội dung: R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCSDK',[0,10],[],[]) figure(1); plot(yout2.time,yout2.signals.values,'LineWidth',2) axis([0 10 0 800]); grid on; title('PHUONG PHAP SO DO KHOI'); Ta vẽ được đồ thị (khi và bằng 0): P a g e 5 | 20
  6. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Khi thay đổi và lần lượt bằng 0 và một giá trị khác 0 ( ở đây ch ọn 24 đ ơn vị) ta được đồ thị như bên dưới, nhận thấy tín hiệu lúc b ắt đ ầu không phải từ 0. Tín hiệu từ giá trị khoảng 24 như hình phóng to bên dưới P a g e 6 | 20
  7. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Khi thay đổi và lần lượt bằng 24 và 0, ta được đồ th ị g ần nh ư không đ ổi khác với trường hợp đầu tiên P a g e 7 | 20
  8. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 *Biểu diển trong Simulink sử dụng phương trình trạng thái: Ta có các ma trận A, B, C, D đã xác định   = [1 0] Biểu diển trong Simulink bằng cách tạo file DCPTTT.mdl Tạo file mdcpttt.m với nội dung : R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCPTTT',[0,10],[],[]) figure(1); plot(yout3.time,yout3.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 0 800]); grid on; title('PHUONG TRINH TRANG THAI'); Ta nhận được đồ thị đáp ứng P a g e 8 | 20
  9. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Tạo file dcvt.m với nội dung: R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCHT',[0,10],[],[]) sim('DCSDK',[0,10],[],[]) sim('DCPTTT',[0,10],[],[]) figure(1); subplot(3,1,1); plot(yout1.time,yout1.signals.values,'LineWidth',2) axis([0 10 0 800]); grid on; title('PHUONG PHAP HAM TRUYEN'); subplot(3,1,2); plot(yout2.time,yout2.signals.values,'LineWidth',2) axis([0 10 0 800]); grid on; title('PHUONG PHAP SO DO KHOI'); subplot(3,1,3); P a g e 9 | 20
  10. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 plot(yout3.time,yout3.signals.values,'LineWidth',2) axis([0 10 0 800]); grid on; title('PHUONG TRINH TRANG THAI'); Ta nhận được 3 đồ thị hoàn toàn giống nhau: Thay đổi tín hiệu vào bằng dạng sóng sin, tần số 1Hz, biên độ 24V, với file m sửa lại như bên dưới ta nhận được đồ thị R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCHT',[0,10],[],[]) P a g e 10 | 20
  11. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 sim('DCSDK',[0,10],[],[]) sim('DCPTTT',[0,10],[],[]) figure(1); subplot(3,1,1); plot(yout1.time,yout1.signals.values,'LineWidth',2) axis([0 10 -800 800]); grid on; title('PHUONG PHAP HAM TRUYEN'); subplot(3,1,2); plot(yout2.time,yout2.signals.values,'LineWidth',2) axis([0 10 -800 800]); grid on; title('PHUONG PHAP SO DO KHOI'); subplot(3,1,3); plot(yout3.time,yout3.signals.values,'LineWidth',2) axis([0 10 -800 800]); grid on; title('PHUONG TRINH TRANG THAI'); P a g e 11 | 20
  12. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Nhận xét: khi tín hiệu đầu vào thay đổi thì tín hiệu đầu ra thay đổi, đúng với cả 3 dạng khảo sát là: hàm truyền, sơ đồ khối và phương trình trạng thái. Khi tín hiệu vào là hằng, tín hiệu ra tiến d ần đ ến m ột giá tr ị ổn đ ịnh. Khi tín hiệu vào là hàm sin, tín hiệu ra tiến dần về dạng dao động sin. b. Ngõ ra là góc quay θ P a g e 12 | 20
  13. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Hàm truyền đạt khi ngõ ra là góc quay : Phương trình vi phân bậc ba mô tả hệ: θ(s).[LJs3+(LB+RJ)s2+(RB+Km.Ke)s]=Km.U(s) => Đặt x1 = θ x2 = = x3 = = => θ = => => Từ phương trình vi phân ta có sơ đồ khối mô tả hệ : *Biểu diển trong Simulink sử dụng phương pháp hàm truyền : Tạo file DCHTD.mdl P a g e 13 | 20
  14. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Tạo file mdchtg.m với nội dung R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCHTG',[0,10],[],[]) figure(1); plot(yout1.time,yout1.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 0 4000]); grid on; title('HAM TRUYEN'); Ta được đồ thị: *Biểu diển trong Simulink sử dụng phương pháp sơ đồ khối: P a g e 14 | 20
  15. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Tạo file model DCSDKG.mdl với nội dung: Tạo file m mdcsdkg.m với nội dung R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCSDKG',[0,10],[],[]) figure(1); plot(yout2.time,yout2.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 0 4000]); grid on; title('SO DO KHOI'); Ta nhận được đồ thị P a g e 15 | 20
  16. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 *Biểu diển trong Simulink sử dụng phương trình trạng thái: Tạo file model DCPTTTD.mdl với nội dung: Tạo file m mdcptttg.m với nội dung: R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCPTTTG',[0,10],[],[]) figure(1); plot(yout3.time,yout3.signals.values,'LineWidth',2; axis([0 10 0 4000]); grid on; P a g e 16 | 20
  17. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 title('PHUONG TRINH TRANG THAI'); Ta được đồ thị: Tạo file dcgq.m với nội dung: R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCHTG',[0,10],[],[]) sim('DCSDKG',[0,10],[],[]) sim('DCPTTTG',[0,10],[],[]) figure(1); subplot(3,1,1); plot(yout1.time,yout1.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 0 4000]); grid on; title('PHUONG PHAP HAM TRUYEN'); subplot(3,1,2); plot(yout2.time,yout2.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 0 4000]); grid on; title('PHUONG PHAP SO DO KHOI'); subplot(3,1,3); P a g e 17 | 20
  18. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 plot(yout3.time,yout3.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 0 4000]); grid on; title('PHUONG TRINH TRANG THAI'); Ta nhận thấy 3 đồ thị hoàn toàn giống nhau: Thay đổi tín hiệu vào bằng dạng sóng sin, tần số 1Hz, biên độ 24V, với file m sửa lại như bên dưới ta nhận được đồ thị R=1.91; Km=60.2*10^(-3); Ke=0.0602; L=2.5; J=66.5*10^(-6); B=2.5*10^(-6); sim('DCHTG',[0,10],[],[]) sim('DCSDKG',[0,10],[],[]) sim('DCPTTTG',[0,10],[],[]) figure(1); P a g e 18 | 20
  19. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 subplot(3,1,1); plot(yout1.time,yout1.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 -100 210]); grid on; title('PHUONG PHAP HAM TRUYEN'); subplot(3,1,2); plot(yout2.time,yout2.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 -100 210]); grid on; title('PHUONG PHAP SO DO KHOI'); subplot(3,1,3); plot(yout3.time,yout3.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 -100 210]); grid on; title('PHUONG TRINH TRANG THAI'); P a g e 19 | 20
  20. SVTH: Trương Đăng Khoa – MSSV: 11911009 Nhận xét: tương tự như trường hợp ngõ ra là vận tốc, ở trường hợp ngõ ra là góc quay thì khi tín hiệu đầu vào thay đổi thì tín hi ệu đ ầu ra thay đ ổi, đúng với cả 3 dạng khảo sát là: hàm truyền, sơ đồ khối và phương trình trạng thái. P a g e 20 | 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 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
20=>2