D N N D N N N

n ề t i

-

C ư I:

1 1 Về nhiệm v n nh t ộ trong s n xu t v qu tr nh ng nghệ

1 2 Hệ truyền ộng iện T v hệ T n nh t ộng t ộ ộng

1 3 sở h n ph ng ph p iều khiển v iều h nh t ộ ộng iện một hiều M

1 4 t nh hệ T m y ph t- ộng ng ể iều h nh t ộ M

1 5 Nghi n u x y ng hệ th ng iều khiển iều h nh t ộ M

1 6 h ti u n nh gi h t l ng hệ th ng T t ộ ộng

C ư II:

2 1 u t

2 2 ộ khuế h i iện t

2 3 M y ph t iện 2 p khuế h i m y iện

2 4 ng iện một hiều

2 5 M y ph t t

2 5 m iến m -men.

2 5 m h 4 th ộng ng hi u h nh hệ th ng T

C ư III :

3 1 Th nh l p s kh i hệ th ng

3 2 h n t nh to n u tr ộng h ph n t trong hệ th ng T

3 3 Th nh l p s u tr hệ th ng T n u

3 3 h o s t t nh n nh v nh gi h t l ng hệ th ng n u

C ư IV :

-ga.

4 1 h i qu t về u hiệu h nh H v t ng h p H ng ph ng ph p t nh t n s l -ga.

4 2 T ng h p H n i tiếp ho hệ th ng T n nh t ộ ộng

Trang Bìa

Trang Thông Tin Cá Nhân

L(cid:7901)i Cam Đoan

(cid:17) (cid:30)

æ ng,

æ (cid:17) (cid:30)

(cid:209) t nghiệp với (cid:1) (cid:209) ng (cid:1)

(cid:1)

(cid:17) ề tài “Nghiên c(cid:30) (cid:17) ộng (cid:30)

Ø u xây (cid:1) (cid:17) ộ (cid:209) c (cid:1) ¸ nh t(cid:30) (cid:213) n (cid:1) ¡ ” là công trình nghiên c(cid:30)

Ø u

Ø

› n t(cid:30) (cid:17) oan : Khoá lu(cid:30) ˇ ng kh(cid:30) £ o sát hệ th(cid:30) (cid:17) ộng một chiều máy phát-(cid:1) ¥ t c(cid:30)

(cid:17) iều khiển t(cid:30) (cid:17) ộng c(cid:1) ai.

!

E m xin cam (cid:1) (cid:0) tính toán, mô ph(cid:30) dùng hệ truyền (cid:1) (cid:231) a cá nhân em, không sao chép c(cid:30) c(cid:30) E m xin ch(cid:30) (cid:0)

(cid:231) a b(cid:30) ˝ i trách nhiệm về công trình nghiên c(cid:30)

¸ u m(cid:30)

Ø u c(cid:30)

(cid:231) a riêng mình (cid:0)

Hà Nội, ngày …tháng… năm…….

Ng(cid:1)

(cid:176) ời cam (cid:1)

(cid:17) oan

Lời Cảm Ơn

Để đ(cid:7891) án t(cid:7889)t nghiệp này đ(cid:7841)t kết qu(cid:7843) t(cid:7889)t đ(cid:7865)p, em đã nh(cid:7853)n đư(cid:7907)c s(cid:7921) hỗ tr(cid:7907), giúp đ(cid:7905) c(cid:7911)a nhiều cơ quan, t(cid:7893) ch(cid:7913)c, cá nhân. Với tình c(cid:7843)m sâu sắc, chân thành, cho phép em đư(cid:7907)c bày t(cid:7887) lòng biết ơn sâu sắc đến t(cid:7845)t c(cid:7843) các cá nhân và cơ quan đã t(cid:7841)o điều kiện giúp đ(cid:7905) trong quá trình h(cid:7885)c t(cid:7853)p và nghiên c(cid:7913)u đề tài. Trước hết em xin g(cid:7917)i tới các th(cid:7847)y cô khoa Điện-Điện T(cid:7917) trường Đ(cid:7841)i h(cid:7885)c Kinh Doanh Và Công Nghệ Hà Nội lời chào trân tr(cid:7885)ng, lời chúc s(cid:7913)c kh(cid:7887)e và lời c(cid:7843)m ơn sâu sắc. Với s(cid:7921) quan tâm, d(cid:7841)y dỗ, ch(cid:7881) b(cid:7843)o t(cid:7853)n tình chu đáo c(cid:7911)a th(cid:7847)y cô, đến nay em đã có thể hoàn thành đ(cid:7891) án t(cid:7889)t nghiệp. Đ(cid:7863)c biệt em xin g(cid:7917)i lời c(cid:7843)m ơn chân thành nh(cid:7845)t tới th(cid:7847)y giáo– TS. Nguyễn Ng(cid:7885)c Bích đã quan tâm giúp đ(cid:7905), hướng dẫn em hoàn thành t(cid:7889)t đ(cid:7891) án t(cid:7889)t nghiệp này trong thời gian qua. Em xin bày t(cid:7887) lòng biết ơn đến lãnh đ(cid:7841)o Trường Đ(cid:7841)i h(cid:7885)c Kinh Danh Và Công Nghệ Hà Nội, Khoa Điện - Điện T(cid:7917) đã tr(cid:7921)c tiếp và gián tiếp giúp đ(cid:7905) em trong su(cid:7889)t quá trình h(cid:7885)c t(cid:7853)p và nghiên c(cid:7913)u đề tài. Trong thời gian làm đ(cid:7891) án t(cid:7889)t nghiệp, em đã nh(cid:7853)n đư(cid:7907)c nhiều s(cid:7921) giúp đ(cid:7905), đóng góp ý kiến và ch(cid:7881) b(cid:7843)o nhiệt tình c(cid:7911)a th(cid:7847)y cô. Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn h(cid:7841)n chế c(cid:7911)a một h(cid:7885)c viên, đ(cid:7891) án t(cid:7889)t nghiệp này không thể tránh đư(cid:7907)c những thiếu sót. Em r(cid:7845)t mong nh(cid:7853)n đư(cid:7907)c s(cid:7921) ch(cid:7881) b(cid:7843)o, đóng góp ý kiến c(cid:7911)a các th(cid:7847)y cô để em có điều kiện b(cid:7893) sung, nâng cao ý th(cid:7913)c c(cid:7911)a mình, ph(cid:7909)c v(cid:7909) t(cid:7889)t hơn công tác th(cid:7921)c tế sau này. Em xin chân thành c(cid:7843)m ơn!

. . ....... , ngày....tháng....năm....

Sinh viên

Mục Lục

Contents

Trang Bìa ............................................................................................................................. 3

Trang Thông Tin Cá Nhân................................................................................................... 4

Tr ng m ết .................................................................................................................... 5

Lời m Ơn ......................................................................................................................... 6

M L ............................................................................................................................... 7

MỞ ẦU ............................................................................................................................. 9

HƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ỘNG Ơ IỆN 1 HIỀU VÀ Á PHƯƠNG PHÁP IỀU HIỂN ỘNG Ơ IỆN 1 HIỀU ..................................................................... 11

I. Khái quát ................................................................................................................. 11

h ng II THIẾT Ế Ộ IỀU HIỂN ỘNG PID ................................................. 16

h ng III Th nh l p s kh i v s u tr v kh o s t n u hệ th ng T n nh t ộ M ...................................................................................................... 27

I. L p s kh i ph n t h h năng ph n t l p s h năng v thuyết minh nguy n lý l m việ hệ th ng ......................................................................... 27

Ph n t h s nguy n lý: ................................................................................ 27 1.

Ph n t h h năng kh u: ......................................................................... 27 2.

3. Nguy n lý l m việ hệ th ng: .................................................................... 27

Ph n t h u trúc – l p s u tr v l p h m s truyền hệ th ng m h II. hở 28

Ph n t h u tr hệ th ng: ............................................................................. 28 1.

L p s u tr : ........................................................................................... 29 2.

3. ng h m s truyền hệ th ng: ............................................................. 29

III. h o s t t nh n nh hệ th ng m h hở T ........................................... 29

HƯƠNG IV T nh to n u tr v th ng s u hiệu h nh n i tiếp ................ 31

I. X y ng t nh t n s Log Lbd w v ph t n s Log n u ȹbd(w)..... 31 T nh to n v x y ng t nh t n s i n ộ Log mong mu n Lmm(w) .......... 32 II. 1. V ng t n s th p: .............................................................................................. 33

2. V ng trung t n .................................................................................................. 33

3. V ng t n s o ................................................................................................ 34

4. V ng t n s li n h p: ........................................................................................ 34

III. T nh to n u tr v th ng s ............................................................................. 36

IV. Tính toán và ph n t h hệ th ng s u khi ã hiệu h nh ....................................... 37

1 S u tr hệ th ng s u khi hiệu h nh: ................................................... 37

2 X y ng t nh ᵩ w hệ th ng s u khi hiệu h nh ...................................... 38

3 nh gi t nh n nh hệ th ng v x nh ộ trữ n nh theo i n ộ . 38

4 X y ng ờng ong qu ộ h t :........................................................................ 39

V. ết lu n: ............................................................................................................... 40

h ng V: M ph ng kh o s t nh gi h t l ng hệ th ng s u khi hiệu h nh ng ph n mềm MATLA ......................................................................................................... 41

I. ết qu m ph ng s ng m tl mfile ............................................................... 41

II. ết qu m ph ng s ng m tl simulink ....................................................... 44

Tài liệu th m kh o ............................................................................................................. 45

Ph L o e .................................................................................................................... 46

MỞ ẦU

ỹ thu t iều khiển t ộng h v i trò r t qu n tr ng trong ph t triển kỹ thu t ng nghệ hiện i Hiểu v nắm ắt kiến th sở x y ng n n hệ th ng iều khiển t ộng l y u u n thiết v kh ng thể thiếu trong h ng tr nh h t p sinh vi n tr ờng i h kỹ thu t n i hung v tr ờng n i ri ng

Tiến h nh i t p lớn “ Lý thuyết iều khiển t ộng tuyến t nh li n t ” s u khi h xong ph n lý thuyết m n h “Lý thuyết iều khiển hệ th ng” nh m m h h nh l nắm ph ng ph p thiết kế v iều khiển hệ th ng t ộng

Với hệ li n t tuyến t nh ể nắm vũng nguy n lý x y ng hệ th ng iều h nh t ộng h năng ph n t tong hệ th ng S ng ph ng ph p ph n t h u tr hệ th ng ph ng kh o s t t nh n nh v h t l ng hệ th ng T

ề i: T nh o n hệ th ng tuyến t nh li n t theo y u u h ti u h t l ng l m việ ho tr ớ

Ph n t h v kh o s t hệ th ng: iều khiển t ộ ộng o g m ph n t h năng n thiết tr n s nguy n lý ho ới y

I. ệ thống iều chỉnh C tốc ộ ộng cơ

H 1 S u ch

T :

A: hiết p t t ộ ộng

T: huế h i thu t to n

MF: Máy phát

: ộng

MP T: M y ph t o t ộ ộng .

ng s liệu i toán

CA T MF Tên ph n t MFT

[mv x

Kmftd

ph/vòng]

Kkd/ t [ma/v] Tmf [sec] Tdc [sec] Tk / t [sec] Kca [v/m v] Kmf [v/m a] Kdc [vòn g/ phút xv]

Ký hiệu các thông s v th nguyên

25 1 1.5 3.5 2 1.15 Giá tr 0.00 4 0.01 4

K3 T1 K1 K2 K5 K6 T2 T3 Ký hiệu

C ƢƠN . ỔNG QUAN VỀ N CƠ ỆN 1 CHIỀU VÀ CÁC ƢƠN ỀU KHIỂN N CƠ ỆN 1 CHIỀU.

I. Khái quát

hi tiến h nh thiết kế 1 ộ iều khiển n i hung việ u ti n t ph i hiểu iết về t nh i t ng từ x y ng m h nh to n h ho i t ng ng việ n y ung p ho t hững hiểu iết về i t ng gi p t th nh ng trong việ t ng h p ộ iều khiển

u t o ph n lo i v nguy n lý ho t ộng ộng iện 1 hiều:

Cấu tạo

ết u ộng iện 1 hiều g m 2 ph n h nh l ph n tĩnh st tor v ph n ộng (roto)

Nguy n lý hoạt ộng

hi t lên dây qu n kích từ một iện áp kích từ Uk n o th trong y qu n kích từ sẽ xu t hiện dòng kích từ ikt làm xu t hiện từ thông . Tiếp t một giá tr iện áp U lên m ch ph n ng thì trong dây qu n ph n ng sẽ 1 òng iện i ch y qua. T ng t giữ òng iện ph n ng và từ thông kích thích t o th nh m men iện từ.

Ph n lo i:

ăn v o ph ng ph p k h từ ng ời t hi ộng 1 hiều th nh lo i nh s u:

ộng iện 1 hiều k h từ ng n m h m vĩnh u

ộng iện 1 hiều k h từ ộ l p nghĩ l ph n ng v ph n k h từ p iện ởi 2 ngu n ri ng lẽ

ộng iện 1 hiều k h th h n i tiếp: uộn y k h th h mắ n i tiếp với ph n ng

ộng iện 1 hiều k h th h song song: uộn y k h th h mắ song song với ph n ng

ộng iện 1 hiều k h th h hỗn h p: g m 2 uộn y k h từ 1 uộn mắ n i tiếp với ph n ng 1 uộn mắ song song với ph n ng

M t to n h ộng iện 1 hiều:

T n hiệu v o u

T n hiệu r n t

T ph ng tr nh:

(*)

thời gi n qu n t nh iện hay h ng s thời gi n iện từ

:

Mô hình trạng thái tuyến tính:

, y(t)=x1 t x1=n(t),

̇ ̇

[ ] [ ] [ ] [ ] ̇ ̇

] [ ]. [

Mô t ộng ở miền t n s :

ph ng ph p iều khiển t ộ ộng iện 1 hiều:

D v o t nh ộng iện 1 hiều t ph ng ph p iều khiển t ộ s u:

iều khiển t ộ ng h th y i từ th ng

iều khiển t ộ ng h th y i iện trở phu Rf tr n m h ph n ng

iều khiển t ộ ng h th y i iện p ph n ng

D ới u h ng em h ề p ến ph ng ph p iều khiển t ộ ộng iện 1 hiều ng h th y i iện p ph n ng Ph ng ph p n y s ng h yếu ể iều khiển t ộ ộng iện 1 hiều k h từ ộ l p

iều khiển t ộ ộng iện 1 hiều kh ng o hiều qu y ng tr nzitor

S nguyên lý:

Ph ng ph p iều khiển có o hiều quay dùng tranzitor.

S nguyên lý dùng Tranzitor:

S nguyên lý dùng Tranzitor và khuế h i thu t toán:

iều khiển t c ộ ộng iện 1 chiều dùng Thyristor.

D ng ể iều khiển ộng ng su t lớn v iện áp ph n ng cao.

S nguyên lý:

Chƣơng II. THI T K B ỀU KHIỂN NG (PID)

Tr n th tế r t nhiều ph ng ph p ể thiết kế ộ iều khiển ho ộng 1 hiều nh thiết kế ộ iều khiển theo lu t kinh iển tỷ lệ tỷ lệ - t h ph n tỷ lệ - vi ph n tỷ lệ - vi t h ph n theo lu t iểu khiển hiện i g n iểm ph n h i tr ng th i qu n s t tr ng th i theo lu t iều khiển phi tuyến SM g in s he uling). Tuy nhi n trong i t p lớn n y h ng em s ng ph ng ph p thiết kế ộ iều khiển theo lu t PID t nh mềm ẻo ph h p ho h u hết i t ng ng nghiệp

S h năng:

M y ph t t FT o v n t x ộng t n hiệu r l iện p –uFT với t nh hiệu t r t v ộ s i lệ h e t tới ộ iều khiển ộ iều khiển v o ộ s i lệ h e t ể p iện p iều khiển u t tới thiết h p h nh ể tăng h y gi m iện p u t ph n ng ộng

S kh i:

M y ph t t FT nhiệm v o t ộ x ộng n u t o v ho t ộng gi ng nh một m y ph t iện mini k h từ nh ộ huyển i n y oi nh một kh u khuế h i hệ s khuế h i f với uFT = fx

ộng iện 1 hiều iến i t n hiệu iện th nh t n hiệu theo ph ng tr nh:

Thiết h p h nh huyển t n hiệu iều khiển u t t ộng v o u h p h nh Tr nzitor Thyisror … ể iều h nh iện p p v o ph n ng ộng :

Thiết h p h nh l kh u qu n t nh nh t h m truyền:

Bộ iều khiển th c hiện theo lu t PID c n x nh thông s và c u trúc:

( )

S u tr :

B Ề ỂN D

M h nh t ng qu t:

D v o m h nh i t ng ta thiết kế bộ iều khiển theo ph ng ph p t i u m un theo lu t PID – ADD.

t T = H k kf T1 = TCH, -1/T2, -1/T3

=0

Ta có:

 i to n thiết kế: L h n th m s ộ iều khiển ể iều khiển i t ng m h nh h m truyền G T s nh tr n ể t o r 1 hệ th ng n nh v t ti u huẩn h t l ng

ể p ng ph ng ph p t i u m un t i to n về ng m h nh h m huẩn iều khiển:

Với ∑ ∑ là h ng s thời gian t ng.

T nh n th m s t i u lu t iều khiển PID – ADD:

, ,

S nguy n lý hệ th ng iều khiển:

ể tăng ộ tin y ộ iều khiển tr n th tế ng ời t hi ộ PID r từng th nh ph n h năng:

; ;

nh gi t nh n nh v h t l ng hệ th ng iều khiển

h n ộng 1 hiều T = 1 T = 4 k = 15

M y ph t t f = 0 012.

Thiết h p h nh T H = 2, KCH = 20

t nh ộng h hệ th ng:

I* H m qu ộ xung:

I* t nh t n s nyquist

I* t nh t n s l g

h o s t t nh n nh hệ th ng

Ta có:

Ở y t s d ng tiêu chuẩn Routh ể xét tính n nh c a hệt th ng:

th tr ng a hệ th ng kín:

Ta có b ng Routh:

= 48

=5.339

hệ th ng il ng Routh ều ng n n hệ n nh

h o s t h t l ng hệ th ng s ng M tl – Simulink:

Với t n hiệu v o l xung th ng:

Với t n hiệu v o l xung nh n:

T n hiệu v o l s ng h nh sin:

Nh n xét: m t n hiệu v o kh nh u nh ng h t l ng hệ lu n lu n m o Nh v y u tr hệ iều khiển l ho n to n m o y u u về t nh n nh h t l ng

Hiệu h nh th ng s hệ iều khiển:

th ng s ộ iều khiển PID h n theo ph ng ph p t i u m un nh tr n m o hệ th ng ã ho l m việ n nh Từ th t nh qu ộ hệ th ng t th y thời gi n qu ộ l qu i 35 se o n gi m thời gi n qu ộ hệ th ng ể hệ th ng thể t ộng nh nh h n:

T sẽ hiệu h nh th ng s ộ iều khiển PID v o t nh s u kh u iều khiển:

h u tỷ lệ t nh t ộng nh nh khi u v o s i lệ h th t ộng ng y t n hiệu u r Tuy nhi n kh u n y lu n t n t i s i lệ h

h u t h ph n lo i s i lệ h hệ th ng nh ng l kh u t ộng h m

h u vi ph n l kh u t ộng nh nh

u ti n t gi m thời gi n qu ộ ng h tăng hệ s P: h n P1=0.93, KP2=5, KP3=10 ng với m h nh h m truyền hệ k n gk1 gk2 gk3 t th t nh qu ộ xung:

T th y khi P tăng th Tq gi m nh ng ộ qu iều h nh tăng s i lệ h tĩnh tăng ể i thiện t nh n y t tăng th m s TI TD ng với gi tr P lớn nh t (KP3).

h n TL1=4 TL2=6 TL3=10 t ng ng với gk1 gk2, gk3:

T th y khi TL tăng th ộ qu iều h nh gi m Tuy nhi n th t nh vẫn òn t n t i o ộng ể triệt ti u o ộng n y t iều h nh hệ s TD ng với hệ s P v TL lớn nh t:

h n TD1=1 TD2=1.5, TD3=2 t ng ng với gk1 gk2, gk3:

Chƣơng . h nh l p sơ khối v sơ cấu tr c v khảo sát n ầu hệ thống C n nh tốc ộ CMC. I. L p sơ kh i, phân tích chức năng của các phần tử,l p sơ chức năng v

thuyết minh nguyên lý làm việc của hệ thống.

1. hân tích sơ nguyên lý: Ph n t h s nguy n lý n u t l p s kh i hệ th ng m m y m y ph y hép h nh v m i li n hệ giữ kh i nh s u:

2. Phân tích chức năng các khâu h u L : L hiết p h năng o s i lệ h giữ u v o v u r iến i ộ s i lệ h h th nh iện p Từ sẽ l m th y i t ộ u r

U = U1 – U2 : ộ s i lệ h h u T: L ph n t khuế h i t n hiệu s i lệ h

h u M : L ph n t m y iện khuế h i từ tr ờng ng ng u v o l iện p uộn k h từ u r l iện p m y ph t h năng l khuế h i ng su t

h u H: L ộng h p h nh một hiều h năng iều khiển t ộ qu y ộng theo iện p iều khiển

h u MFT : L kh u h năng o t ộ qu y ộng v iến i t ộ qu y th nh iện p u r

S h năng hệ th ng:

3. Nguyên lý làm việc của hệ thống: Từ ph n t h s nguy n lý s kh i v h năng từng ph n t trong hệ th ng thể m t qu tr nh ho t ộng hệ th ng m m y m y ph y ghép h nh nh s u:

L ng v o iều khiển l iện p iện p n y so s nh với iện p r qu kh u

L t o th nh iện p s i lệ h U = U1 – U2)

Khi U ≠ 0 : Gi tr iện p s i lệ h nh sẽ khuế h i s ộ qu kh u T s u kh u M sẽ khuế h i ng su t l n nhiều l n iến th nh iện p m y ph t ến u v o ph n t H H sẽ qu y theo iện p iều khiển m y ph t o t ộ ộng sẽ o t ộ qu y ộng v iến i th nh iện p u r iện p n y

l i về so s nh với iện p v o v tiếp t iến i ho ến khi gi tr iện p iều khiển ng với iện p iều khiển l n y U = 0 hay U2 = U1

Nh v y hệ th ng m m y u m y ph y hép h nh l m việ ở hế ộ m: l ng r m theo l ng v o ể ph h p với l ng v o

II. Phân tích cầu trúc – l p sơ cấu trúc và l p hàm số truyền của hệ thống mạch hở.

1. Phân tích cấu trúc hệ thống:

Tr n sở nguy n lý l m việ hệ th ng t ph n t h u tr hệ th ng m nh s u:

 h u L : L ng v o l iện p s i lệ h giữ iện p u v o v iện p u

ra( u r ã iến i

H m truyền kh u:

Trong : 3 l HS kh u; T1: l h ng s thời gi n kh u

 h u M : L ộ khuế h i ng su t u v o l iện p uộn y k h từ u r l iện p m y ph t

H m s truyền kh u:

Trong : K5 : l HS T2 : l h ng s thời gi n

 h u H: l ộng h p h nh một hiều iều khiển t ộ qu y ộng theo iện p iều khiển

H m s truyền kh u:

Trong

K6 : l HS T3 : l h ng s thời gi n

 M y ph t t ộ: L kh u o t ộ ộng v iến i th nh iện p u r

H m s truyền kh u:

2. L p sơ cầu trúc:

D v o h m s truyền ã l p ở tr n v s liệu u i ã ho t l p s u tr hệ th ng nh s u:

3. Các dạng hàm số truyền của hệ thống:

Hệ th ng ph n h i n v kh u òn l i mắ n i tiếp nh u

a. H m s truyền m h hở:

b. H m s truyền k n

c. H m s truyền theo s i lệ h

Theo h m truyền hở t th y hệ t ng ng một hệ g m 1 kh u t h ph n v 3 kh u qu n t nh mắ n i tiếp nh u:

III. Khảo sát tính n nh của hệ thống mạch hở C

T h m s truyền m h hở:

Ph ng tr nh tr ng hệ th ng hở l :

T th y s h ng t o 0 ph ng tr nh tr ng ng 0 o thể th y r ng hệ th ng n m tr n i n giới n nh S ng ti u huẩn Hurwits t l p m tr n ể nh gi t nh n nh hệ th ng hở

Trong

a0 = 0.0000644 , a1 = 0.0202756 a2 = 1.168; a3 = 1; a4=0. 1 = a1 = 0.020756 >0

Ph ng tr nh tr ng một nghiệm ng 0 hệ th ng n m tr n i n giới n nh lo i một o hệ th ng hở n u kh ng n nh

T ũng thể ăn v o t nh t n s i n ộ ph ở h nh 1 kết lu n hệ th ng n u ho l kh ng n nh o s iểm huyển ng v iểm huyển m kh 0

I.

C ƢƠN V. ính toán cấu trúc và thông số củ cơ cấu hiệu chỉnh nối tiếp. Xây dựng các ặc tính tần số Loga Lbd(w) và pha tần số Log n ầu ȹbd(w)

Th y p=jw v o iểu th h m s truyền hở hệ th ng t h m s truyền t n s hệ hở:

t nh t n s i n ộ log ng:

Ta tính t n s g p

t nh t n s i n ộ Log

H 1 ặc tính t n s Loga

xây dựng ặc tính tần số Log theo phƣơng pháp tiệm c n.

 Trong v ng t n s w < w1 t ph ng tr nh tiệm n: L w ≈ 20log262 5 – 20logw

Do trong hệ kh u t h ph n n n t nh log i qu iểm t ộ log 0,20log262.5)

ộ nghi n -20 / t nh kết th t i t n s g p l n th nh t w1

 Trong v ng t n s w1

hi i qu kh u qu n t nh ộ nghi n t nh th y i -20 / ho ng tiệm n n y kéo i từ t n s g p th nh t w1 ến t n s g p th h i w2 ộ nghi n t nh t ng ộng l n y l -40db/dc

 Trong vùng w2 < w < w3 t ph ng tr nh tiệm n g n ng l : L w ≈ 20log262 5 – 20logw – 20log1.15w- 20log0 014w ≈ 20log16304 – 60logw

hi i qu kh u qu n t nh th h i ộ nghi n t nh tiếp t th y i -20 / kho ng tiệm n n y kéo i từ t n s g p th h i w2 ến t n s g p th w3 L n y ộ nghi n t nh t ng ộng l -60db/dc

 Trong v ng t n s w> w3 t ph ng tr nh tiệm n g n ng l : L w ≈ 20log16304 – 60logw – 20log0.004w≈ 20log4076087 – 80logw Do kh u qu n t nh n n t nh ộ nghi ng th y i -20 / Ở o n n y t nh có ộ nghi n t ng ộng l -80db/dc.

Nh v y t x y ng i n ộ t n s i n ộ Log nh h nh tr n

 t nh t n s ph Log

t nh t n s ph l t ng t nh t n s ph một kh u t h ph n v kh u qu n tính

T ng t t x y ng t nh t n s ph nh h nh tr n

II. Tính toán và xây dựng ặc tính tần số i n ộ Loga mong muốn Lmm(w)

ăn v o h ti u h t l ng hệ th ng ở tr ng th i qu ộ v x l p t x y ng t nh t n s Log mong mu n th mãn y u u hệ th ng iều khiển t ộng

 h ti u h t l ng hệ th ng:

ộ qu iều h nh Qmax = 30%

Thời gi n iều h nh tdc = 1.2(sec) S o ộng trong tr ng th i qu ộ n=2

T ộ m i Vmax= 16 v ộ s i m V =0.18 Xu t ph t từ h ti u tr n t x y ng t nh t n s mong mu n Lmm(w)

1. Vùng tần số thấp:

T ph ng tr nh tiệm n: L w = 20log mm – 20logw o n t nh ộ nghi ng -20 / v i qu iểm t w=1;20log mm Hệ phiếm tĩnh 1 n n ph i th mãn y u u i với s i s t ộ o hệ s

truyền mong mu n mm hệ l :

Kmm ≥ aV/V = 89 T h n mm = 100 V y Lmm(w) = 20log100 – 20logw

2. Vùng trung tần

y l o n t nh n m h i n t n s ắt wc l t n s m t i Lmm w =0 ể t nh qu ộ hệ th ng o ộng kh ng lớn lắm v h ti u ᵟm x ; tdc th t nh ở xung qu nh t n s ắt ph i ộ nghi ng -20db/dc.

X nh t n s ắt wc : wc = (0,6 – 0.9)wn Trong wn l t n s x nh kho ng t n s ng t nh P w theo ng th

ộ qu iều h nh i ᵟm x = 30% v o ờng ong iễu iễn s ph thuộ thời gi n iều h nh tdc v ộ qu iều h nh ᵟm x v Pmax t nh ph n th t x nh

Ta có wc = (0.6 – 0.9)wn t h n wc ≈ 0 7*10 73 ≈ 7 5 [r /se ] o n t nh t n s trung Lmm(w) = 20logK – 20logw i qu iểm t ộ w=w0 L(w)=0 -> =7 5 Do Lmm(w) = 20log7.5 – 20logw

X nh t n s giới h n w2 và w3 o n t nh:

Trong hệ s l y trong kho ng 2 = 0,2 + 0.6 ; a3 = 2+4

ể m o hệ th ng ộ trữ nh t nh th ộ g i o n t nh t n s trung

kh ng nh h n 1 t h n

3. Vùng tần số cao

Do v ng t n s o t nh h ởng tới h t l ng hệ th ng t ộng o thể

h n v t nh to n t y ý ể n gi n t h n o n t n s o ộ nghi ng trung với ộ

nghiêng o n t n s o hệ th ng t ộng ã ho n u

4. Vùng tần số liên hợp:

o n t n s li n h p giữ t n s ph n th p v t n s trung; giữ t n s ph n trung v

t n s ph n o thể h n ộ nghi ng trong kho ng -40 / ến -60db/dc.

T h n v ng t n s li n h p giữ ph n t n s th p v trung; ph n t n s trung v

cao là -40db/dc.

T vẽ TTS Log nh s u:

ăn v o TTS Log n u v TTS Log mong mu n t t m Log kh u

hiệu h nh n i tiếp

`

H m s truyền hệ th ng m h hở s u khi hiệu h nh l :

Wmm(p) = Wn(p)Wbc(p)

huyển s ng t nh t n s Log t :

Lmm(w) = Lh(w) + Lbc(w)

Suy ra : Lhc(w) = Lmm(w) - Lbd(w)

S ng MATLA t t nh to n v x y ng ờng t nh t n s i n ộ Log

hiệu h nh từ ờng t nh t n s i n ộ Log n u v mong mu n ng ph ng

ph p trừ th TTS Log

D ng t nh t n s i n ộ Log ng nh tr n h nh vẽ

III. Tính toán cấu trúc và thông số ể tiện th thi về m t kỹ thu t t h n kh u hiệu h nh l m ng th ộng 4 hệ

s truyền =1 khi TTS Log kh u hiệu h nh h l n n m tr n tr

ho nh ng nh s u:

Từ TTS Log t h n m ng 4 th ộng s m h iện nh s u:

a1 = [R1R2 + R2R3+R3R1].C1C2

a2 = [R1 + R2].C1 + [R2 + R3].C2

h n R3=500 Ohm suy ra C2 = 660uF

R1=1k Ohm, R2 = 30k Ohm suy ra C1 = 3,23(uF).

X nh gi tr hệ s 1 = 0.097 ; a2 = 20.56

Từ gi tr vừ t nh x nh h m s truyền kh u hiệu h nh

IV. Tính toán và phân tích hệ thông s u khi ã hiệu chỉnh.

1. Sơ cầu trúc của hệ thống sau khi hiệu chỉnh: S u khi hiệu h nh n i tiếp s u tr hệ th ng ng nh ới y:

Trong : Wn p l h m s truyền hở hệ th ng khi h hiệu h nh

Whc p l h m s truyền kh u hiệu h nh

h u hiệu h nh g m:

Hai khâu vi phân: K1(p) = (0.1p + 1); K2(p) = (0.33+1)

h u o ộng : 3(p) = 0.097p2 + 20.56p + 1

H m s truyền hở hệ th ng s u khi hiệu h nh ng:

2. Xây dựng ặc tính ᵩ(w) của hệ thống sau khi hiệu chỉnh hey p = jw v o h m số truyền hở ở tr n t có

t nh ph hệ th ng x nh theo ng th :

T vẽ t nh t n s i n ộ v t s ph hệ th ng s u khi hiệu h nh nh ở

h nh ới y D v i t nh t kết lu n hệ th ng s u khi hiệu h nh l n nh

3. ánh giá tính n nh của hệ thống v xác nh ộ dự trữ n nh theo i n ộ ăn v o kết qu kh o s t n u t t y nghiệm ph ng tr nh tr ng hệ

hở n u ều n m ở nữ n tr i m t phẳng ph n n s nghiệm n m n ph i m t

phẳng ph m=0 Do v o t nh L w v ᵩ(w) hệ hở th s iểm huyển

ng v iểm huyển m t nh ᵩ(w) trong khoảng L(w)>0 phải ằng m/2=0

D v o t nh t n s Log s u khi hiệu h nh t kết lu n hệ th ng ã hiệu h nh l

n nh Áp ng ph ng ph p x nh ộ trữ n nh theo ti u huẩn Log t :

 ộ trữ i n ộ l : 71 9[ ]

 ộ trữ ph l : 18 3[ ộ]

4. Xây dựng ƣờng cong quá ộ h(t): T s ng MATLA -SIMULIN ể x y ng ờng ong t nh qu ộ h t S

m ph ng hệ th ng:

h y h ng tr nh ho t t nh qu ộ h t nh s u:

Nh n xét:

Qu n s t t nh qu ộ t th y:

 S l n o ộng n=1

 ộ qu iều h nh ∂=12%

 Thời gi n qu ộ tdc = 1.2(sec)

 Gi tr h ∞ = 1

 Gi tr hmax = 1.12

V. Kết lu n: ăn v o nh n xét ở tr n t thể kết lu n hệ th ng s u khi hiệu h nh th t

h ti u h t l ng ề r một h t ng i Nh v y hệ th ng t y u u:

S l n o ộng n<2

ộ qu iều h nh ∂<30%

Thời gi n qu ộ tdc = 1.2(sec).

Chƣơng V Mô ph ng khảo sát ánh giá chất lƣợng hệ thống s u khi hiệu chỉnh d ng phần mềm MATLAB

I. Kết quả mô ph ng sử dụng matlab mfile.

II. Kết quả mô ph ng sử dụng matlab simulink

Tài liệu tham khảo

1 i Qu h nh Nguyễn Văn Liễn Nguyễn th Hiền

NX H T H nội 2009

2 i Qu h nh Nguyễn Văn Liễn Ph m Qu H i D ng văn Nghi

NX H T H nội 2001

3. Vũ gi H nh Ph n t Th Tr n h nh H

M y iện T p 2 NX H T H nội 2009

4 TS NguyễnNg h

Tr ờng H D v N 2012

5 Ts Tr n Xu n Minh PGS TS Nguyễn Nh Hiền

NX Gi o VN 2011

6 TS NguyễnNg h

H : “ “

Tr ờng H D v N 2012

7 TS NguyễnNg h

H S

Tr ờng H D v N

v s h v t i liệu ng h ề

Phụ Lục Code

< ể o e v o kho ng 10 tr ng >