Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích Giúp sinh viên nắm vững lý thuyết môn học Sinh viên biết cách tổng hợp các mạch vòng điều chỉnh theo phương pháp modul tối ưu và tối ưu đối xứng Từ tổng hợp các mạch vòng sinh viên tiến hành mô phỏng bằng phần mềm Matlab Simulink để kiểm chứng lại tính đúng đắn của thuật toán tổng hợp BÀI THÍ NGHIỆM 1 TỔNG HỢP MẠCH VÒNG DÒNG ĐIỆN I Tổng hợp mạch vòng dòng điện Hình 1 Sơ đồ mạch vòng điều chỉnh dòng điện Trong đó Tư= Hằng số thời gian điện tử của mạch phần ứng Rư=Rb+Rk+Rud+Rs Lu= Lb+Lk.
Mục đích- Giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mơn học - Sinh viên biết cách tổng hợp mạch vòng điều chỉnh theo phương pháp modul tối ưu tối ưu đối xứng - Từ tổng hợp mạch vịng sinh viên tiến hành mơ phần mềm Matlab & Simulink để kiểm chứng lại tính đắn thuật tốn tổng hợp BÀI THÍ NGHIỆM 1: TỔNG HỢP MẠCH VỊNG DỊNG ĐIỆN I Tổng hợp mạch vịng dịng điện: Hình 1: Sơ đồ mạch vịng điều chỉnh dịng điện Trong đó: Tư= : Hằng số thời gian điện tử mạch phần ứng Rư=Rb+Rk+Rud+Rs Lu= Lb+Lk+Lud Ki= Rs: Điện trở Sensor Ti= RsC: Hằng số thời gian sensor dịng điện Viết gọn lại ta có: Hình 2: Sơ đồ thu gọn mạch vịng dịng điện Từ sơ đồ hình hình ta có hàm truyền đối tượng điều khiển mạch vòng điều chỉnh dịng điện: Soi(p)= = (1) Trong đó: Tdk= 100s, Tv= 2.5 ms , Tư=100ms Thay Tsi=Ti+Tv+Tdk Ri =(1+ =0,59(1 + (15) (16) Tc= = = 0,187 (s) = = 9,68 Sơ đồ mơ mạch dịng điện: (17) (18) Dịng điện Dịng điện BÀI THÍ NGHIỆM 2: TỔNG HỢP MẠCH VÒNG TỐC ĐỘ I.Tổng hợp mạch vịng tốc độ: Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh tốc độ Viết gọn sơ đồ hình 1.1 ta có sơ đồ mạch vịng điều chỉnh tốc độ hình 1.2 = (20) Với = 2Tsi + nhỏ Áp dụng tiêu chuẩn modul tối ưu: Hình 1.2 Sơ đồ mạch vịng điều chỉnh tốc độ = (21) = (p) = (p) = Chọn = Ta có: (p) = (22) Vậy khâu khâu tỷ lệ (P) Tiêu chuẩn sử dụng hệ thống khởi động mang tải, lúc ta khơng Ic nhiễu Tốc độ Dòng điện Tốc độ Uđk b) Khi tổng hợp theo phương pháp tối ưu Modul Sơ đồ Dịng điện Udk BÀI THÍ NGHIỆM : TỔNG HỢP MẠCH VỊNG VỊ TRÍ I Tổng hợp mạch vịng vị trí: Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển vị trí : Khi tổng hợp mạch vịng tốc độ theo tiêu chuẩn mơdul tối ưu : Khi tổng hợp mạch vòng tốc độ theo tiêu chuẩn mơdul đối xứng Ta có sơ đồ cấu trúc sau: Trong : Hệ số khuếch đại truyền lực = Tổng hợp mạch vịng vị trí tương tự tổng hợp mạch vòng tốc độ, ta dùndg tiêu chuẩn tối ưu môdul hàm truyền đạt mạch vòng tốc độ lấy khâu bậc hai bỏ qua khâu bậc cao Vậy : Khi tổng hợp theo tiêu chuẩn môdul tối ưu : Khi tổng hợp theo tiêu chuẩn môdul đối xứng Nếu tổng hợp mạch vòng tốc độ w dùng tiêu chuẩn mơdul tối ưu ta có hàm truyền đối tượng Áp dụng tiêu chuẩn môdul tối ưu Chọn = =( Với KD = khâu tỷ lệ đạo hàm PD Khi tổng hợp mạch vòng tốc độ dùng chuẩn tối ưu đối xứng ta có hàm truyền đối tượng áp dụng tiêu chuẩn tối ưu môdul ta có Chọn C= Ta có: = ( Đây khâu tỷ lệ đạo hàm II Tính tốn thơng số hệ truyền động động chiều kích từ độc lập tiến hành mô máy tính phần mềm Matlap Ta có l= r = 2.π.n.r : Chiều dài quãng đường cần di chuyển = 100(m) r: Bán kích trục truyền tải cuối = 0,32(cm) Hằng số thời gian cảm biến vị trí = 0,3(s) => n = => = (rad) Tín hiệu xác định vị trí đặt phải xấp xỉ tín hiệu phản hồi túc là: = Uφd => = = 0,032 Kr: Hệ số khuếch đại truyền lực => Kr = = Bộ điều chỉnh vị trí: = ( = (1+0,02p)= 3,3167.(1+0,02p) (Khi mạch vòng tổng hợp theo phương pháp Modul tối ưu) = (1+0,04p)= 3,3167.(1+0,04p) (Khi mạch vòng tổng hợp theo phương pháp Modul tối ưu đối xứng ) Mơ hệ điều khiển vị trí dùng Simulink a) Bộ điều chỉnh vị trítổng hợp theo tiêu chuẩn modul tối ưu (khi mạch vòng tốc độ tổng hợp theo tiêu chuẩn tối ưu đối xứng) Trong điều khiển tốc độ (PID tốc độ) khai báo: Trong điều khiển vị trí (PID vị trí) khai báo: Điện áp điều khiển sau điều khiển dòng điện Tốc độ tổng hợp theo tiêu chuẩn tối ưu modul Tín hiệu tốc độ sau khâu phản hồi Tín hiệu vị trí sau khâu tích phân Tín hiệu vị trí sau khâu phản hồi b) Khi tổng hợp điều chỉnh vị trí theo phương pháp modul tối ưu (Khi mạch vòng tốc độ tổng hợp theo Modul tối ưu) Uđk Tín hiệu dịng qua khâu khuếch đại Tín hiệu vị trí sau khâu tích phân Tín hiệu vị trí sau khâu phản hồi vị trí Mô theo yêu cầu Mô với tải bước nhảy, tải ngẫu nhiên, tải số a) Tải bước nhảy Dịng tải tín hiệu vị trí tải bước nhảy b) Tải ngẫu nhiên Dòng tải tín hiệu vị trí tải ngẫu nhiên c) Tải số Dịng tải tín hiệu vị trí tải số Nhận xét: Về ta mơ mạch vịng vị trí kết cho giống nhau, giá trị đưa bám 310 (rad/s) Khi tổng hợp theo phương pháp Modul tối ưu đối xứng, ta vị trí bám theo giá trị đặt thời gian điều chỉnh 2,77s; độ điều chỉnh lớn max = 61,3% Còn tổng hợp theo phương pháp Modul tối ưu q điều chỉnh nhỏ max = 6%, giá trị lớn 328 (rad/s) Khi mô với loại tải khác nhau: bước nhảy, ngẫu nhiên số; ta thấy chúng có dạng giống đạt 310 (rad/s) thời gian ổn định dài với ba loại tải ... Tốc độ Dòng điện Tốc độ Uđk b) Khi tổng hợp theo phương pháp tối ưu Modul Sơ đồ Dòng điện Udk BÀI THÍ NGHIỆM : TỔNG HỢP MẠCH VỊNG VỊ TRÍ I Tổng hợp mạch vịng vị trí: Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển... (s) = = 9,68 Sơ đồ mơ mạch dịng điện: (17) (18) Dịng điện Dịng điện BÀI THÍ NGHIỆM 2: TỔNG HỢP MẠCH VỊNG TỐC ĐỘ I .Tổng hợp mạch vịng tốc độ: Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh tốc độ Viết gọn...BÀI THÍ NGHIỆM 1: TỔNG HỢP MẠCH VỊNG DỊNG ĐIỆN I Tổng hợp mạch vịng dịng điện: Hình 1: Sơ đồ mạch vịng điều chỉnh dịng điện Trong đó: Tư= : Hằng số thời gian điện tử mạch phần ứng Rư=Rb+Rk+Rud+Rs
