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

khảo sát ứng dụng MATLAB trong điều khiển tự động, chương 28

Chia sẻ: Duong Thi Tuyet Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST
Báo xấu
154
lượt xem 44
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để xác định độ ổn định và đáp ứng tần số vòng kín của hệ thống hồi tiếp ta sử dụng biểu đồ Nichols. Sự ổn định được đánh giá từ đường cong vẽ mối quan hệ của độ lợi theo đặc tính pha của hàm truyền vòng hở. Đồng thời đáp ứng tần số vòng kín của hệ thống cũng được xác định bằng cách sử dụng đường cong biên độ và độ di pha vòng kín không đổi phủ lên đường cong biên độ – pha vòng hở. Cú pháp: [mod,phase,puls]= nichols(A,B,C,D); [mod,phase,puls]= nichols(A,B,C,D,ui); [mod,phase]= nichols(A,B,C,D,ui,w); [mod,phase,puls]= nichols(num,den);...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: khảo sát ứng dụng MATLAB trong điều khiển tự động, chương 28

  1. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Chương 28: BiÓu ®å Nichols Lý thuyÕt: C«ng dông: §Ó x¸c ®Þnh ®é æn ®Þnh vµ ®¸p øng tÇn sè vßng kÝn cña hÖ thèng håi tiÕp ta sö dông biÓu ®å Nichols. Sù æn ®Þnh ®-îc ®¸nh gi¸ tõ ®-êng cong vÏ mèi quan hÖ cña ®é lîi theo ®Æc tÝnh pha cña hµm truyÒn vßng hë. §ång thêi ®¸p øng tÇn sè vßng kÝn cña hÖ thèng còng ®-îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch sö dông ®-êng cong biªn ®é vµ ®é di pha vßng kÝn kh«ng ®æi phñ lªn ®-êng cong biªn ®é – pha vßng hë. Có ph¸p: [mod,phase,puls]= nichols(A,B,C,D); [mod,phase,puls]= nichols(A,B,C,D,ui); [mod,phase]= nichols(A,B,C,D,ui,w); [mod,phase,puls]= nichols(num,den); [mod,phase]= nichols(num,den,w); Nh÷ng cÊu tróc trªn cho ®é lín lµ nh÷ng gi¸ trÞ tù nhiªn, pha lµ ®é vµ vect¬ cña diÓm tÇn sè lµ rad/s. Sù tån t¹i cña ®iÓm tÇn sè mµ ®¸p øng tÇn sè ®-îc ®Þnh gi¸ b»ng vect¬ w, vµ ui lµ biÕn khai b¸o víi hÖ thèng nhiÒu ngâ vµo. Chó ý: + khi sö dông lÖnh nichols víi cÊu tróc kh«ng cã biÕn ngá ra th× ta ®-îc biÓu ®å nichols. + lÖnh nichols lu«n lu«n cho pha trong kho¶ng [-3600,00] Bµi 8: cho hÖ thèng cã hµm truyÒn sau: s2  7s  1 G s  30 () ss  1 3 C¸c b-íc thùc hiÖn: » num=30*[1 7 1]; » den=[poly([-1 -1 -1]) 0]; » hold on, plot(-180,0,'*r'), hold on; » nichols(num,den) Tr¶ vÒ biÓu ®å nichols víi ®iÓm tíi h¹n “critical point” (-1800 ,0) ®-îc biÓu diÔn nh- h×nh sau:
  2. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng H×nh: BiÓu ®å Nichols
  3. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng D¹NG BµI TËP VÏ BIÓU §å NYQUYST Vµ KH¶O S¸T æN §ÞNH DïNG GI¶N §å BODE Lý THUYÕT:  HÖ thèng æn ®Þnh ë tr¹ng th¸i hë, sÏ æn ®Þnh ë tr¹ng th¸i kÝn nÕu biÓu ®å Nyquist kh«ng bao ®iÓm (-1+i0) trªn mÆt ph¼ng phøc.  HÖ thèng kh«ng æn ®Þnh ë tr¹ng th¸i hë, sÏ æn ®Þnh ë tr¹ng th¸i kÝn nÕu biÓu ®å Nyquist bao ®iÓm (-1+i0)p lÇn ng-îc chiÒu kim ®ång hå (p lµ sè cùc GH n»m ë ph¶i mÆt ph¼ng phøc). BµI TËP: Tõ dÊu nh¾c cña cöa sæ MATLAB, ta nhËp: » num = [nhËp c¸c hÖ sè cña tö sè theo chiÒu gi¶m dÇn cña sè mò]. » den = [nhËp c¸c hÖ sè cña mÈu sè theo chiÒu gi¶m dÇn cña sè mò]. » nyquist(num,den) Bµi 9: k GH(s) = (víi k =10, t =1) 1  st » num = 10; » den = [-1 1]; » nyquist(num,den) KÕt qu¶:
  4. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Nyquist Diagrams 5 4 3 2 Imaginary Ax is 1 0 -1 (A) -2 -3 -4 -5 0 2 4 6 8 10 Real Ax is NhËn xÐt: hµm truyÒn vßng hë cã 1 cùc n»m bªn ph¶i mÆt ph¼ng phøc. BiÓu ®å Nyquist kh«ng bao ®iÓm A (-1+j0). §iÓm –1 ký hiÖu () n»m trªn trôc thùc ©m (Real Axis), ®iÓm 0 n»m trªn trôc ¶o (Imaginary Axis). KÕt luËn: hÖ kh«ng æn ®Þnh. * Dïng lÖnh margin ®Ó t×m biªn dù tr÷ vµ pha dù tr÷. Tõ dÊu nh¾c cña cöa sæ lÖnh MATLAB ta dïng lÖnh ‘margin’: » num = 10; » den = [-1 1]; » margin(num,den);
  5. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Bode Diagrams Gm = 0 dB, Pm = 0 (unstable closed loop) 20 15 Phase (deg); Magnitude (dB) 10 5 0 80 60 40 20 0 10 Frequency (rad/sec) KÕt luËn: §é dù tr÷ biªn (Gm = 0 dB). §é dù tr÷ pha (Pm = 0). Warning: Closed loop is unstable (hÖ vßng kÝn kh«ng æn ®Þnh). Bµi 10: Cho hµm truyÒn: k GH(s) = (k = 10, t = 1) s1  st  » num = 10; » den = [-1 1 0]; » nyquist(num,den)
  6. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Nyquist Diagrams 1000 800 600 400 Imaginary Ax is 200 0 (A) -200 -400 -600 -800 -1000 0 2 4 6 8 10 Real Ax is NhËn xÐt: hµm truyÒn vßng hë cã 1 cùc n»m bªn ph¶i mÆt ph¼ng phøc vµ 1 cùc n»m t¹i gèc täa ®é. BiÓu ®å Nyquist kh«ng bao ®iÓm A (- 1+j0). §iÓm –1 ký hiÖu () n»m trªn trôc thùc ©m (Real Axis) , ®iÓm 0 n»m trªn trôc ¶o (Imaginary Axis). KÕt luËn: hÖ kh«ng æn ®Þnh. * Dïng lÖnh margin ®Ó t×m biªn dù tr÷ vµ pha dù tr÷. Tõ dÊu nh¾c cña cöa sæ lÖnh MATLAB ta dïng lÖnh ‘margin’: » num = 10; » den = [-1 1 0]; »margin(num,den)
  7. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Bode Diagrams Gm = 0 dB, Pm = 0 (unstable closed loop) 60 40 Phase (deg); Magnitude (dB) 20 0 -20 -20 -40 -60 -80 -1 0 10 10 Frequency (rad/sec) KÕt luËn: §é dù tr÷ biªn (Gm = 0 dB). §é dù tr÷ pha (Pm = 0). Warning: Closed loop is unstable (hÖ vßng kÝn kh«ng æn ®Þnh). Bµi 11: Cho hÖ thèng sau k GH(s) = (k =10, t1 = 1, t2 = 2) t 1s  1t 2 s  1 » num = 10; » den = [2 3 1]; » nyquist(num,den)
  8. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Nyquist Diagrams 6 4 Imaginary Ax is 2 0 -2 (A) -4 -6 0 2 4 6 8 10 Real Ax is NhËn xÐt: hµm truyÒn vßng hë cã 2 cùc n»m bªn tr¸i mÆt ph¼ng phøc. BiÓu ®å Nyquist kh«ng bao ®iÓm A (-1+j0). §iÓm –1 ký hiÖu () n»m trªn trôc thùc ©m (Real Axis) , ®iÓm 0 n»m trªn trôc ¶o (Imaginary Axis). KÕt luËn: hÖ thèng æn ®Þnh. * Dïng lÖnh margin ®Ó t×m biªn dù tr÷ vµ pha dù tr÷. Tõ dÊu nh¾c cña cöa sæ MATLAB dïng lÖnh ‘margin’. » num = 10; » den = [2 3 1]; » margin(num,den)
  9. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Bode Diagrams Gm = Inf, Pm=38.94 deg. (at 2.095 rad/sec) 20 10 0 Phase (deg); Magnitude (dB) -10 -20 -50 -100 -150 0 10 Frequency (rad/sec) KÕt luËn: hÖ thèng æn ®Þnh. §é dù tr÷ biªn (Gm = ). §é dù tr÷ pha (Pm = 38.94), t¹i tÇn sè c¾t biªn 2.095 rad/sec. Bµi 12: Cho hÖ thèng cã hµm truyÒn sau: k GH(s) = (k = 10 t1=1, t2 =2) st 1s  1t 2 s  1 » num = 10; » den = [2 3 1 0]; » nyquist(num,den)
  10. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Nyquist Diagrams 1000 800 600 400 Imaginary Ax is 200 0 -200 -400 (A) -600 -800 -1000 -30 -25 -20 -15 -10 -5 Real Ax is NhËn xÐt: hµm truyÒn vßng hë cã 2 cùc n»m bªn tr¸i mÆt ph¼ng phøc vµ 1 cùc ë zero. BiÓu ®å Nyquist bao ®iÓm A(-1+j0). §iÓm –1 ký hiÖu () n»m trªn trôc thùc ©m (Real Axis) , ®iÓm 0 n»m trªn trôc ¶o (Imaginary Axis). KÕt luËn: hÖ kh«ng æn ®Þnh. * Dïng lÖnh margin ®Ó t×m biªn dù tr÷ vµ pha dù tr÷. Tõ dÊu nh¾c cña cöa sæ MATLAB ta dïng lÖnh ‘margin’ ®Ó kiÓm chøng l¹i hÖ: » num = 10; » den = [2 3 1 0]; » margin(num,den)
  11. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Bode Diagrams Gm = 0 dB, Pm = 0 (unstable closed loop) 60 40 20 Phase (deg); Magnitude (dB) 0 -20 -40 -100 -150 -200 -250 -1 0 10 10 Frequency (rad/sec) KÕt luËn: hÖ thèng kh«ng æn ®Þnh. §é dù tr÷ biªn (Gm = 0 dB). §é dù tr÷ pha (Pm = 0) Bµi 12: k GH(s) = ( t1 =1, t2 = 2, t3 = 3, k = 10) st 1s  1t 2 s  1t 3s  1 » num = 10; » den = [6 11 6 1 0]; » nyquist(num,den)
  12. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Nyquist Diagrams 1000 800 600 400 Imaginary Ax is 200 0 -200 (A) -400 -600 -800 -1000 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 Real Ax is NhËn xÐt: hµm truyÒn vßng hë cã 3 cùc n»m bªn tr¸i mÆt ph¼ng phøc vµ 1 cùc ë zero. BiÓu ®å Nyquist bao ®iÓm A (-1+i0). §iÓm –1 ký hiÖu () n»m trªn trôc thùc ©m (Real Axis) , ®iÓm 0 n»m trªn trôc ¶o (Imaginary Axis). KÕt luËn: hÖ kh«ng æn ®Þnh. * Dïng lÖnh margin ®Ó t×m biªn dù tr÷ vµ pha dù tr÷. Tõ dÊu nh¾c cña cöa sæ MATLAB, dïng lÖnh ‘margin’ ®Ó kiÓm chøng l¹i hÖ: » num = 10; » den = [6 11 6 1 0]; » margin(num,den)
  13. Kh¶o s¸t øng dông MATLAB trong ®iÒu khiÓn tù ®éng Bode Diagrams Gm = 0 dB, Pm = 0 (unstable closed loop) 50 Phase (deg); Magnitude (dB) 0 -50 -100 -200 -300 -2 -1 0 10 10 10 Frequency (rad/sec) KÕt luËn: hÖ thèng kh«ng æn ®Þnh. §é dù tr÷ biªn (Gm = 0 dB). §é dù tr÷ pha (Pm = 0).
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
2=>2