Tài liệu Báo cáo thí nghiệm điều khiển quá trình pdf

Để kiểm chứng mô hình ta dùng mô hình sau:1.5s+1 4.5 Transfer Fcn Step In Valve Out Valve Level In Flow Out Flow TANK SINGLE-Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Scope2 1 s I

Trang 1

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH

Sinh viên: Mai Tiến Nam MSSV: 20109503 Nhóm thí nghiệm : 269

1.3.Mô phỏng đối tượng bình mức bằng khối Single-Tank trên matlab

Level

In Flow Out Flow

TANK

SINGLE-Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503

Scope

0 5 10 15 20 25 30 35

Trang 2

Để kiểm chứng mô hình ta dùng mô hình sau:

1.5s+1 4.5 Transfer Fcn

Step

In Valve Out Valve

Level

In Flow Out Flow

TANK

Scope2

1 s Integrator

Nhận thấy trên đồ thị mô phỏng và đồ thị nhận dạng có sự sai khác nhất định Để đạt được sai số tối

thiểu, ta điều chỉnh các tham số K và T

Với K = 4.5 và T = 1.5, ta có đồ thị

0 5 10 15 20 25 30 35

1.6 Sách lược điều khiển truyền thẳng.

2

Trang 3

Tank GUI

Level

In Flow Out Flow

TANK

SINGLE-Single-Tank

Course = 55 Class = 69 Number = 503

Scope1 Scope

So sánh giá trị SP và Level (bằng scope), chọn stoptime = 5030 = SHSV

3

Subsystem

1 Out1

1 s Integrator

Gain2

Gain1 -K-

-K-Gain

du/dt Derivative 1

In1

Trang 4

9x 10

6

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Trang 5

Lưu đồ P&ID:

Sơ đồ trên simulink:

Bộ điều khiển P (P = 0.22), chọn stoptime =5030 = SHSV

Level

SP OutValve

Tank GUI

Single-Tank GUI

Max Lev el = 1000

In Valve Out Valve

Level

In Flow Out Flow

TANK

SINGLE-Single-Tank

Scope1

Scope -K-

Trang 6

Bộ điều khiển PI (Kp= 0.27, TI = 5), stoptime =5060

Level

SP OutValve

Tank GUI

Single-Tank GUI

Max Lev el = 1000

In Valve Out Valve

Level

In Flow Out Flow

TANK

SINGLE-Single-Tank

Scope1

Scope

1 s Integrator

Gain1 0.2

5x 107

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

1 2 3 4 5

6x 10

7

Trang 7

Bộ điều khiển PID (Kp = 0.2, I = 3, TD =0.75), stoptime =5030

Scope:

7

1 Out1

1 s Integrator

Gain2

Gain1 -K-

-K-Gain

du/dt Derivative

1 In1

Subsystem

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Trang 8

Scope 1:

1.9.Sách lược điều khiển vòng đơn sử dụng khâu chống bão hòa tích phân: + PI-RW:

Sơ đồ:Khâu PI nối tiếp với khâu chống bão hòa tích phân:

Trong đó: Thông số của khâu PI-RW được xác định theo Zinger Nichol 1 như sau: Gain: K=Kp=0.27

Gain1: K=1/Ti=0.2

8

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

5x 10

7

Trang 9

Gain2: K=4/Ti=0.8

Sơ đồ simulink:

Level

SP OutValve

Tank GUI

Single-Tank GUI

Max Lev el = 1000

In Valve Out Valve

Level

In Flow Out Flow

TANK

SINGLE-Single-Tank

Trang 10

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

4.5x 107

+ PID-RW:

Sơ đồ :Khâu PID nối tiếp với khâu chống bão hòa tích phân:

Trong đó: Thông số của khâu PID-RW được xác định theo Zinger Nichol 1 như sau:

Gain: K=Kc=0.2

Gain1: K=1/Ti=0.33

Gain2: K=4/Ti=1.33

Gain3: K=Td=0.75

Sơ đồ simulink giống phần trước

Trang 11

5x 107

Trang 12

 1.10.1 Bộ điều khiển không đo lưu lượng ra

* Vòng ngoài là bộ điều khiển P (lấy Kp = 2000000) , vòng trong là bộ điều khiển P (Kp = 2000000) – bộ điều khiển P-P

Level

SP OutValve

Tank GUI

Single-Tank GUI

Max Lev el = 1000

In Valve Out Valve

Level

In Flow Out Flow

TANK

SINGLE-Single-Tank

Scope1

Scope

Gain1

Gain

-K-Kết quả mô phỏng như sau:

Scope:

12

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Trang 13

5x 106

In1 Out1 Subsystem

1 Out1 Saturation

1 Integrator

0.9 Gain2

Gain1

-K-0.2 Gain 1

In1

Trang 14

Tank GUI

Level

In Flow Out Flow

TANK

SINGLE-Single-Tank

1 1.5 2 2.5 3 3.5

4x 106

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0

100 200 300 400 500 600 700

Trang 15

1 Out1 Saturation

1 s Integrator

0.9 Gain2

Gain1

-K-0.2 Gain

1 In1

Level

SP OutValve

Tank GUI

Single-Tank GUI Max Lev el = 1000

In Valve Out Valve

Level

In Flow Out Flow

TANK

Scope1

Scope

Gain1

Gain

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

5x 106

Trang 16

In1 Out1 Subsystem

Level

SP OutValve

Tank GUI

Level

In Flow Out Flow

TANK

SINGLE-Single-Tank

Scope1

Scope

Gain

0.5 1 1.5 2 2.5 3

3.5x 106

Level 1 Level 2 Flow 1 Flow 2 Flow 3

TANK

TWO-Two-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503

Step

Scope1 Scope

Trang 17

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Trang 18

Kiểm chứng mô hình ta dùng mô hình sau:

Valve 1 Valve 2 Valve 3

TANK

3.1s+1 0.55 Transfer Fcn1

1.5s+1 5.7 Transfer Fcn

Step

Scope1 Scope

1 s Integrator1

1 s Integrator

Kết quả mô phỏng như sau:

Scope :

18

Trang 19

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Scope 1:

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

2.6 Sách lược điều khiển phản hồi vòng đơn:

19

Trang 20

a Lưu đồ P&ID

b.Sơ đồ trên Simulink:

+) Bộ điều khiển P

Level1 Level2 Valve

SP1 SP2 Valve1 Valve2 Valve3

Two-Tank GUI

Max Height 1 = 1000 Max Height 2 = 1000

TANK

TWO-Two-Tank

Scope3 Scope2

Scope1 Scope

Gain1

Gain

Trang 21

Scope 2: Scope 3

+) Bộ điều khiển PI-RW

Sơ đồ: Khâu PI nối tiếp với khâu chống bão hòa tích phân:

0.5 1 1.5 2 2.5 3

3.5x 10

6

Level1 Level2 Valve

SP1 SP2 Valve1 Valve2 Valve3

Two-Tank GUI

Max Height 1 = 1000

TANK

TWO-Two-Tank

Scope1 Scope

1 Out1 Saturation

1 s Integrator

0.8 Gain2 0.2

Gain1

Gain

-K-1 In1

In1 Out1 Subsystem

Trang 22

0 100 200 300 400 500 600

Trang 23

8x 10

6

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5x 106

Trang 24

2.7 Sách lược điều khiển tầng.

Lưu đồ P&ID

b Mô phỏng với các bộ điều khiển:

+) Vòng ngoài là bộ điều khiển P (lấy Kp = 2000000) vòng trong là bộ điều khiển P (Kp = 2000000) đểtăng đáp ứng của hệ thống

Two-Tank GUI

TANK

TWO-Two-Tank

Scope3 Scope2

Scope1 Scope

Gain3 -K-

-K-Gain2

Gain1

Gain

Kết quả mô phỏng:

Scope :

24

Trang 25

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0

Trang 26

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0

Trang 27

1 s Integrator

0.8 Gain2

0.2 Gain1

Gain

-K-1 In

Two-Tank GUI

Two-Tank GUI Max Height 1 = 1000 Max Height 2 = 1000

Valve 1

Valve 2

Valve 3

TANK

In1 Out1 Subsystem1

In Out Subsystem

Scope3 Scope2

Scope1 Scope

Gain2 -K- Gain

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	541 KB