Bai 3
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Bai 3 as PDF for free.
More details
- Words: 931
- Pages: 10
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
Bài thí nghiệm số 3 Ứng Dụng Matlab Phân Thiết Kế Bộ Điều Khiển Cho Các Hệ Thống Tự Động 1. Thieát keá boä hieäu chænh sôùm pha: Cho heä thoáng nhö hình veõ:
Quyõ ñaïo nghieäm soá
Quan saùt QÑNS ta thaáy phöông trình ñaëc tính voøng kín coù 3 nghieäm: s1 = -3.84, s2 = 0.419 + j2.24,
s3 = 0.419 – j2.24
Heä thoáng coù 2 nghieäm s1 vaø s3 naèm beân phaûi maët phaúng phöùc neân heä thoáng khoâng oån ñònhÑaùp öùng quaù ñoä cuûa heä thoáng vôùi haøm vaøo laø haøm naác:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
•
Thieát keá boä hieäu chænh sôùm pha ñeå heä thoáng coù ñoä voït loá POT<20% vaø thôøi gian xaùc laäp nhoû hôn 8s:
•
Kích chuoät phaûi vaøo vuøng QÑNS choïn [Add Pole/Zero] -> [Lead] ñeå theâm khaâu hieäu chænh sôùm pha vaøo heä thoáng. Nhaáp chuoät vaøo moät vò trí baát kyø treân truïc thöïc cuûa QÑNS ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa cöïc vaø zero cuûa boä hieäu chænh, sisotool seõ gaùn töï ñoäng vò trí cuûa zero naèm gaàn goác toïa ñoä hôn cöïc.
•
Kích chuoät phaûi vaøo vuøng QÑNS, ta choïn [Design Constraints] -> [New] ñeå caøi ñaët ñoä voït loá vaø thôøi gian xaùc laäp nhö sau:
•
QÑNS luùc naøy seõ thay ñoåi nhö sau:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
•
Baây giôø ta seõ di chuyeån caùc cöïc vaø zero cuûa boä hieäu chænh C(s) treân truïc thöïc sao cho nhaùnh QÑNS (A) keùo vaøo vuøng thoûa maõn thieát keá.
•
Di chuyeån zero cuûa C(s) truøng vôùi cöïc gaàn truïc aûo nhaát (khaùc 0) laø cöïc p2 = -1.
•
Di chuyeån cöïc cuûa C(s) höôùng ra xa truïc aûo ñeå nhaùnh QÑNS (A) tieán veà vuøng thoûa maõn yeâu caàu thieát keá.
•
Di chuyeån ñeán vò trí s = -5 laø thoûa maõn (chuù yù giaù trò naøy caøng tieán ra xa caøng toát neân trong thieát keá giaù trò naøy ñöôïc löïa choïn theo yù muoán cuûa ngöôøi thieát keá).
•
Di chuyeån vò trí nghieäm s2 vaøo vuøng thoûa maõn thieát keá.
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
Ñaùp öùng quaù ñoä cuûa heä thoáng kín vôùi ñaàu vaøo haøm naác sau khi hieäu chænh thoûa maõn POT < 20% vaø txl < 8s :
2.
Thieát keá boä hieäu chænh treã pha:
Cho heä thoáng nhö hình veõ :
QÑNS ta thaáy phöông trình ñaëc tính voøng kín coù 3 nghieäm :
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
s1 = -5, s2 = -1 + j,
s3 = -1 – j.
• Thoáng tröôùc khi hieäu chænh coù: • Do ñoù ta choïn zero cuûa C(s): Vaø cöïc:
• Cuoái cuøng ta coù haøm truyeàn cuûa boä hieäu chænh treã pha baèng caùch kích chuoät phaûi vaø choïn menu [Add Pole/Zero]->[Lag]. • Nhaáp chuoät vaøo moät vò trí baát kyø treân truïc thöïc cuûa QÑNS ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa cöïc vaø zero cuûa boä hieäu chænh, sisotool seõ gaùn töï ñoäng vò trí cuûa cöïc naèm gaàn goác toïa ñoä hôn zero. • Vì boä hieäu chænh naøy chæ do sisotool gaùn töï ñoäng neân ta seõ phaûi chænh laïi cho ñuùng vôùi boä hieäu chænh treã pha vöøa tìm ñöôïc ôû treân baèng caùch kích chuoät phaûi vaø choïn menu [Edit Compensator…]. •
Cöûa soå Edit Compensator C hieän ra, tieán haønh thay ñoåi cöïc vaø zero cuûa C(s) nhö hình veõ beân döôùi:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
QÑNS cuûa heä thoáng sau khi hieäu chænh nhö sau:
Sau khi thieát keá xong. Chuù yù, coâng cuï sisotool khoâng hoã trôï veõ ñaùp öùng cuûa haøm doác neân ta phaûi chuyeån heä thoáng vöøa thieát keá sang moâ hình SIMULINK ñeå moâ phoûng. Töø cöûa soå Sisotool, vaøo menu [Tools]->[Draw Simulink Diagram…]. Cöûa soå thoâng baùo hieän ra, nhaán [Yes]. Moâ hình Simulink cuûa heä thoáng hieän ra nhö sau:
Chænh thôøi gian moâ phoûng Stop time = 30s, tieán haønh moâ phoûng heä thoáng vaø thöïc hieän löu hình veõ töø Scope nhö ôû Baøi thí nghieäm 2.
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
3. Thieát keá boä hieäu chænh sôùm treã pha: Cho heä thoáng nhö hình veõ :
a) Thieát keá boä hieäu chænh sôùm treã pha ñeå heä thoáng coù 5 (rad/s) vaø heä soá vaän toác KV = 80.
= 0.5,
=
Tröôùc tieân ta thieát keá boä hieäu chænh sôùm pha: Khi thieát keá boä hieäu chænh sôùm pha C1(s), ñeå heä thoáng coù = 0.5, = 5 ta seõ di chuyeån zero cuûa C1(s) tôùi vò trí –0.5 (vò trí cöïc cuûa G(s) ñeå khöû cöïc naøy) vaø di chuyeån cöïc cuûa C1(s) (phaûi caùch xa goác toïa ñoä hôn zero) sao cho QÑNS ñi qua 2 nghieäm vò trí
. Sau ñoù duøng chuoät di chuyeån nghieäm s2 (daáu maøu ñoû) laïi naøy.
Cuoái cuøng ta ñöôïc haøm truyeàn: C1(s)=
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
Thieát keá boä hieäu chænh treã pha: Haøm truyeàn G1(s)=G(s)*C1(s)= Tröôùc khi hieäu chænh heä thoáng coù: Sau khi hieäu chænh Choïn zero= 0.25 Choïn cöïc=0.25/16 = 0.016 Sau khi thieát keá ta ñöôïc QÑNS nhö sau:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
b) Ñaùp öùng quaù ñoä cuûa heä thoáng sau khi hieäu chænh vôùi ñaàu vaøo laø haøm doác:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
Lại Quang Tuyến 40503381
Bài thí nghiệm số 3 Ứng Dụng Matlab Phân Thiết Kế Bộ Điều Khiển Cho Các Hệ Thống Tự Động 1. Thieát keá boä hieäu chænh sôùm pha: Cho heä thoáng nhö hình veõ:
Quyõ ñaïo nghieäm soá
Quan saùt QÑNS ta thaáy phöông trình ñaëc tính voøng kín coù 3 nghieäm: s1 = -3.84, s2 = 0.419 + j2.24,
s3 = 0.419 – j2.24
Heä thoáng coù 2 nghieäm s1 vaø s3 naèm beân phaûi maët phaúng phöùc neân heä thoáng khoâng oån ñònhÑaùp öùng quaù ñoä cuûa heä thoáng vôùi haøm vaøo laø haøm naác:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
•
Thieát keá boä hieäu chænh sôùm pha ñeå heä thoáng coù ñoä voït loá POT<20% vaø thôøi gian xaùc laäp nhoû hôn 8s:
•
Kích chuoät phaûi vaøo vuøng QÑNS choïn [Add Pole/Zero] -> [Lead] ñeå theâm khaâu hieäu chænh sôùm pha vaøo heä thoáng. Nhaáp chuoät vaøo moät vò trí baát kyø treân truïc thöïc cuûa QÑNS ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa cöïc vaø zero cuûa boä hieäu chænh, sisotool seõ gaùn töï ñoäng vò trí cuûa zero naèm gaàn goác toïa ñoä hôn cöïc.
•
Kích chuoät phaûi vaøo vuøng QÑNS, ta choïn [Design Constraints] -> [New] ñeå caøi ñaët ñoä voït loá vaø thôøi gian xaùc laäp nhö sau:
•
QÑNS luùc naøy seõ thay ñoåi nhö sau:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
•
Baây giôø ta seõ di chuyeån caùc cöïc vaø zero cuûa boä hieäu chænh C(s) treân truïc thöïc sao cho nhaùnh QÑNS (A) keùo vaøo vuøng thoûa maõn thieát keá.
•
Di chuyeån zero cuûa C(s) truøng vôùi cöïc gaàn truïc aûo nhaát (khaùc 0) laø cöïc p2 = -1.
•
Di chuyeån cöïc cuûa C(s) höôùng ra xa truïc aûo ñeå nhaùnh QÑNS (A) tieán veà vuøng thoûa maõn yeâu caàu thieát keá.
•
Di chuyeån ñeán vò trí s = -5 laø thoûa maõn (chuù yù giaù trò naøy caøng tieán ra xa caøng toát neân trong thieát keá giaù trò naøy ñöôïc löïa choïn theo yù muoán cuûa ngöôøi thieát keá).
•
Di chuyeån vò trí nghieäm s2 vaøo vuøng thoûa maõn thieát keá.
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
Ñaùp öùng quaù ñoä cuûa heä thoáng kín vôùi ñaàu vaøo haøm naác sau khi hieäu chænh thoûa maõn POT < 20% vaø txl < 8s :
2.
Thieát keá boä hieäu chænh treã pha:
Cho heä thoáng nhö hình veõ :
QÑNS ta thaáy phöông trình ñaëc tính voøng kín coù 3 nghieäm :
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
s1 = -5, s2 = -1 + j,
s3 = -1 – j.
• Thoáng tröôùc khi hieäu chænh coù: • Do ñoù ta choïn zero cuûa C(s): Vaø cöïc:
• Cuoái cuøng ta coù haøm truyeàn cuûa boä hieäu chænh treã pha baèng caùch kích chuoät phaûi vaø choïn menu [Add Pole/Zero]->[Lag]. • Nhaáp chuoät vaøo moät vò trí baát kyø treân truïc thöïc cuûa QÑNS ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa cöïc vaø zero cuûa boä hieäu chænh, sisotool seõ gaùn töï ñoäng vò trí cuûa cöïc naèm gaàn goác toïa ñoä hôn zero. • Vì boä hieäu chænh naøy chæ do sisotool gaùn töï ñoäng neân ta seõ phaûi chænh laïi cho ñuùng vôùi boä hieäu chænh treã pha vöøa tìm ñöôïc ôû treân baèng caùch kích chuoät phaûi vaø choïn menu [Edit Compensator…]. •
Cöûa soå Edit Compensator C hieän ra, tieán haønh thay ñoåi cöïc vaø zero cuûa C(s) nhö hình veõ beân döôùi:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
QÑNS cuûa heä thoáng sau khi hieäu chænh nhö sau:
Sau khi thieát keá xong. Chuù yù, coâng cuï sisotool khoâng hoã trôï veõ ñaùp öùng cuûa haøm doác neân ta phaûi chuyeån heä thoáng vöøa thieát keá sang moâ hình SIMULINK ñeå moâ phoûng. Töø cöûa soå Sisotool, vaøo menu [Tools]->[Draw Simulink Diagram…]. Cöûa soå thoâng baùo hieän ra, nhaán [Yes]. Moâ hình Simulink cuûa heä thoáng hieän ra nhö sau:
Chænh thôøi gian moâ phoûng Stop time = 30s, tieán haønh moâ phoûng heä thoáng vaø thöïc hieän löu hình veõ töø Scope nhö ôû Baøi thí nghieäm 2.
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
3. Thieát keá boä hieäu chænh sôùm treã pha: Cho heä thoáng nhö hình veõ :
a) Thieát keá boä hieäu chænh sôùm treã pha ñeå heä thoáng coù 5 (rad/s) vaø heä soá vaän toác KV = 80.
= 0.5,
=
Tröôùc tieân ta thieát keá boä hieäu chænh sôùm pha: Khi thieát keá boä hieäu chænh sôùm pha C1(s), ñeå heä thoáng coù = 0.5, = 5 ta seõ di chuyeån zero cuûa C1(s) tôùi vò trí –0.5 (vò trí cöïc cuûa G(s) ñeå khöû cöïc naøy) vaø di chuyeån cöïc cuûa C1(s) (phaûi caùch xa goác toïa ñoä hôn zero) sao cho QÑNS ñi qua 2 nghieäm vò trí
. Sau ñoù duøng chuoät di chuyeån nghieäm s2 (daáu maøu ñoû) laïi naøy.
Cuoái cuøng ta ñöôïc haøm truyeàn: C1(s)=
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
Thieát keá boä hieäu chænh treã pha: Haøm truyeàn G1(s)=G(s)*C1(s)= Tröôùc khi hieäu chænh heä thoáng coù: Sau khi hieäu chænh Choïn zero= 0.25 Choïn cöïc=0.25/16 = 0.016 Sau khi thieát keá ta ñöôïc QÑNS nhö sau:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
b) Ñaùp öùng quaù ñoä cuûa heä thoáng sau khi hieäu chænh vôùi ñaàu vaøo laø haøm doác:
Báo cáo thí nghiệm
Lại Quang Tuyến 40503381
