Thông tin tài liệu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ INDUSTRIAL UNIVERSITYOF HOCHIMINH CITY BÀI BÁO CÁO Môn: Điều khiển tự động Giảng Viên Hướng Dẫn: Nguyễn Hồng Hiếu Sinh Viên Thực Hiện: NHĨM Nguyễn Đức Thọ 19438291 Trương Tuấn Đạt 19475221 Lê Bá Hoàng ' 19437941 TPHCM, 18 tháng 06 năm 2021 Số liệu nhóm: Nhóm B(kg/ms2) l m (kg) (m) 1.7 0.52 0.13 T(s) X1 X2 X3 X4 X5 X6 515 15 1.8 0.5 12 Cho hệ lắc hình vẽ KCác thơng số hệ: M: Khối lượng vật nặng (kg) L: Chiều dài lắc (m) B: Hệ số ma sát trục quay (kgm/s2) g: Gia tốc trọng trường = 9,81 (m/s2) m u(t): Momen kéo cùa động trục quay lắc (N.m) ỡ(t): Góc quay lắc (rad) Biết phương trình vi phân mơ tả hệ lắc theo sau: + MgL0(t) = u(t) M.L2ỡ(t) + Sau biết đổi laplace vế ta : Aí£2 i) (5) + Bsi) (5) + MgL&(s) =u(s) M5) (Aírs' -I- Bs -I-)=H (5) Ỡ(s) => G (s) =- -= -— i1 (5) 17 L ■ ■ + Bs -I- XígL Thế m = 1.7 ; l = 0.52 ; g = 9.81; B = 0.13 ta hàm truyền: 6(5) = —— M( S ) 0.405 -1-0.1 35+8.67 Tìm phương trình trạng thái: a) Tìm giới hạn Kp để hệ ổn định b) Sử dụng công cụ Matlab, kiểm tra kết hai trường hợp Kp để hệ thống ổn đinh không ổn định - Chọn Kp = -8.66 » a=[0.46 2.43 9.32 0.05] a= 0.4600 2.4300 9.3200 ũ.0500 » roots (a.) ans = -2.6386 + 3.6428Ĩ -2.6386 - 3.6428Ĩ -0.0054 + Ũ.ŨOŨOi Vì nghiệm phương trình có phần thực âm nên hệ ổn định - Chọn Kp = » a=[0.46 2.43 9.32 53.35] a = 0.4600 2.4300 9.3200 53.3500 » roots(a) ans = -5.4613 + O.OOOOi 0.0893 + 4.6074Í 0.0893 - 4.6074Í Vì có nghiệm cực có phần thực dương nên hệ khơng ổn định c) Cho KP 0^/ Dùng Matlab, vẽ quĩ đạo nghiệm số hệ thống điều khiển Nhận xét tính ổn định hệ thống dựa vào quĩ đạo nghiệm số tìm Quan sát hình vẽ cho thấy tất cực có phần thực âm ( tất cực nằm bên trái mặt phẳng phức ) ^ hệ thống ổn định d) Cho hệ số khuếch đại điều khiển KP = Tìm biểu thức tính sai số hệ thống tính sai số xác lập tín hiệu vào hàm nấc(hàm Step) hệ thống £(S Sai số hệ thống : Sai ) /N :1: số xác lập : L’.v/ = Kp = lim ——— = —— -= -—— =0.5532 •' " 1+G(y) 1+lịmGÍ/) 1+lira 35 "0.40./' + 2.43.C + 9.32.V +43.35 e) Đối tượng cần điều khiển hệ lắc, thiết kế khâu hiệu chỉnh cho đápứng độ hệ thống sau điều khiển thõa mãn:-Độ vọt lố < 15% Thời gian độ < 1.8 giây (tiêu chuẩn 5%) Kiểm tra kết thiết kế Matlab/Simulink So sánh chất lượng điều khiển câu câu Mô matlab: Quan sát quỹ đạo nghiệm số (các cực nằm bên trái) bảng bole (GM = inf > PM = 36.2 deg > ) cho thấy hệ thống ổn định Mô khâu sớm pha: f) Đối tượng cần điều khiển hệ lắc, thiết kế điều khiển PID cho hệ thống điều khiển thõa mãn yêu cầu:-Hệ có cặp nghiệm phức với ệ=X4 ©= X5 -Hệ số vận tốc Kv= X6 Kiểm tra kết thiết kế Matlab/Simulink Giải thích tác động khâu tỉ lệ-vi phân-tích phân (PID) chất lượng hệ thống điều khiển có cặp nghiệm phức với ệ=X4 ©= X5 Mơ matlab/simulink g) Đối tượng lắc điều khiển miền rời rạc theo sơ đồ sau Với G(s) hàm truyền lắc miền liên tục Tìm hàm truyền kín hệthống miền rời rạc: Tìm ngõ đáp ứng xung đáp ứng nấc hệ Mô đánh giá kết quảdùng Matlab/Simulink ... m u(t): Momen kéo cùa động trục quay lắc (N.m) ỡ(t): Góc quay lắc (rad) Biết phương trình vi phân mơ tả hệ lắc theo sau: + MgL0(t) = u(t) M.L2ỡ(t) + Sau biết đổi laplace vế ta : Aí£2 i) (5) +... lệ -vi phân- tích phân (PID) chất lượng hệ thống điều khiển có cặp nghiệm phức với ệ=X4 ©= X5 Mơ matlab/simulink g) Đối tượng lắc điều khiển miền rời rạc theo sơ đồ sau Với G(s) hàm truyền lắc. .. khiển hệ lắc, thiết kế điều khiển PID cho hệ thống điều khiển thõa mãn yêu cầu: -Hệ có cặp nghiệm phức với ệ=X4 ©= X5 -Hệ số vận tốc Kv= X6 Kiểm tra kết thiết kế Matlab/Simulink Giải thích tác động
Ngày đăng: 07/03/2022, 18:49
Xem thêm:
